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习 题1
1. 设在半径为 Rc 的圆盘中心法线上， 距盘圆中心为 l0 处有一个辐射强度为 Ie 的点源 S，
如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功率。
S
Ie = d e ， dW = Rc
l0
F
dW
p2
dFe = IedW =RIce pRc 2
l02
第 1 题图
l02
2. 如图所示，设小面源的面积为DAs，辐射亮度为 Le，面源法线与 l0 的夹角为qs；被照
面的面积为DAc，到面源DAs 的距离为 l0。若qc 为辐射在被照面DAc 的入射角，试计算小面源
在DAc 上产生的辐射照度。
dIe
Le
qs
dF e
l0
DA c
用定义 Le = D
Ar cosqr
和 EDeA= s
dA 求解。
第 2 题图
qc
4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？
不是热辐射。
6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长lm 随温
度 T 的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出
lmT = 常数 。
这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为 2.898´10-3m·K。
普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于 0，即可求的。
9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗？
按色温区分。
习 题2
1. 何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。
对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种
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选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。
2. 何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？
是一种无规则的漩涡流动，流体质点的运动轨迹十分复杂，既有横向运动，又有纵向
运动，空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。这种湍流状态将使激光辐射在传播
过程中随机地改变其光波参量， 使光束质量受到严重影响， 出现所谓光束截面内的强度闪烁、
光束的弯曲和漂移（亦称方向抖动） 、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，统称为大
气湍流效应。
5. 何为电光晶体的半波电压？半波电压由晶体的那些参数决定？
当光波的两个垂直分量 Ex¢，Ey¢的光程差为半个波长（相应的相位差为p）时所需要加的
电压，称为半波电压。
7. 若取 vs=616m/s，n=2.35， fs=10MHz，l0=0.6328mm，试估算发生拉曼-纳斯衍射所
允许的最大晶体长度 Lmax=?
L < L0 » n s = nvs 计算，得到
由公式
l2
2
Lmax = nvs = 2
4l0 4l0 f s2
2.35 ´ 6162
。
4l0 f s2 4 ´ 0.6328 ´10-6 ´100 ´1012
10. 一束线偏振光经过长 L=25cm，直径 D=1cm 的实心玻璃，玻璃外绕 N=250 匝导线，
通有电流 I=5A。取韦尔德常数为 V=0.25´10-5（¢）/cm·T，试计算光的旋转角q。
由公式 q = aL 、a = VH 和 H = NI 计算，得到q = VNI 。
L
11. 概括光纤弱导条件的意义。
从理论上讲，光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一。实际使用的光
纤，特别是单模光纤，其掺杂浓度都很小，使纤芯和包层只有很小的折射率差。所以弱导的
基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构，而且为制造提供了很大的方
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便。
15. 光波水下传输有那些特殊问题？
主要是设法克服这种后向散射的影响。措施如下：
⑴适当地选择滤光片和检偏器，以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反
射。
⑵尽可能的分开发射光源和接收器。
⑶采用如图 2-28 所示的距离选通技术。当光源发射的光脉冲朝向目标传播时，接收器
的快门关闭，这时朝向接收器的连续后向散射光便无法进入接收器。当水下目标反射的光脉
冲信号返回到接收器时，接收器的快门突然打开并记录接收到的目标信息。这样就能有效的
克服水下后向散射的影响。
习 题3
1. 一纵向运用的 KDP 电光调制器，长为 2cm，折射率 n=2.5，工作频率为 1000kHz。
试求此时光在晶体中的渡越时间及引起的相位延迟。
渡越时间为：td=nL/c
相位延迟因子：
2. 在电光调制器中，为了得到线性调制，在调制器中插入一个l/4 波片，波片的轴向如
何设置最好？若旋转l/4 波片，它所提供的直流偏置有何变化？
其快慢轴与晶体的主轴 x 成 45°角，从而使 Ex¢ 和 Ey¢ 两个分量之间产生p/2 的固定相位
差。
7. 用 PbMoO4 晶体做成一个声光扫描器，取 n=2.48，M2=37.75´10-15s3/kg，换能器宽度
H=0.5mm。 波沿光轴方向传播， 频 fs=150MHz，
声 声 声速 vs=3.99´105cm/s， 束宽度 d=0.85cm， 光
光波长l=0.5mm。
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