Билет 6

1. Как известно, атом представляет собой ядро, вокруг которого по некоторым орбитам вращаются электроны. Возбуждение атома извне приводит к переходу электрона (электронов) на более высокий энергетический уровень (более широкую орбиту), при этом возбуждённый электрон через некоторое время отдаёт часть энергии «обратно» и возвращается на свою исходную орбиту. Было установлено, что электроны могут отдавать и получать энергию только отдельными порциями – квантами, то есть свет испускается и поглощается квантами. Это характеризуется формулой Планка:

E=hυ – энергия кванта (фотона), h=6,63*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка.

Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка:

где I(ν)dν — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне частот от ν до ν + dν.

Эквивалентно,

,

где u(λ)dλ — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне длин волн от λ до λ + dλ.

Согласно формуле Планка цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение.

2.

Основные параметры:

3. Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его спектральные характеристики зависят в том числе от химического состава использованных в нём полупроводников.

Модуляционная характеристика (прямая модуляция):

Ну спектр светодиода надеюсь все смогут нарисовать.. Светодиоды обладают узкой направленностью и высоким КПД по сравнению со всякими лампами, являются перспективным направлением и всё такое..

Билет 7

1.

Волновая поверхность — геометрическое место точек, испытывающих возмущение обобщенной координаты в одинаковой фазе.

Волновой фронт – волновая поверхность, рассматриваемая в некоторый момент времени.

Световой луч — линия, вдоль которой переносится световая энергия.

Волновой фронт простейшего вида — плоский. Плоская волна распространяется только в одном направлении.

К простым типам волн можно отнести и волну со сферическим фронтом, исходящую из точки и распространяющуюся во всех направлениях. Такую волну можно возбудить с помощью малой пульсирующей сферы. Источник, возбуждающий сферическую волну, называется точечным. Интенсивность такой волны убывает по мере ее распространения, поскольку энергия распределяется по сфере все большего радиуса.

Билет 8

2.

3. Элементы интегральной оптики широко используются в настоящее время, они включают в себя большое кол-во приборов: оптические волноводы, элементы ввода-вывода света, модуляторы (электрооптические, акустооптические), лазерные элементы и лазеры, детекторы, процессоры и т.д.

Рассмотрим некоторые оптические интегральные приборы:

1. Светодиод – широко используются в светоиндустрии, оптопарах, индикаторах и т.д.

2. Фотодиод – широко используется в датчиках, оптопарах и т.д.

3. Оптопары – широко используются в областях контроля, управления, передачи данных и т.д.

4. Полупроводниковые моно, гетеро лазеры – промышленность, медицина, информациооные приложения и т.д.

5. Оптические процессоры – те же функции, что и обычные процессоры.

6. Оптические волокна и кабели (одномодовые и многомодовые) – передача информации, коммутация и т.д.

Рассмотрим кратко некоторые оптические интегральные системы:

1. ВЧ спектроанализатор:

2. АЦП:

3. Источник света с частотным мультиплексированием:

21