第８章習題解答
1、試說明光纖傳光的原理與條件。
答：光導纖維簡稱光纖，由透光的纖芯和包層以及不透光的尼龍外套組成。纖芯內傳播的光入射到纖芯和包層的交介面時，由於纖芯的折射率比包層的折射率大，只要入射角θ1大於臨界角θc，即，光就不會穿過兩個介質的分介面，而只會完全反射回來，這種只有反射沒有透射的情況稱為全反射。
在光纖的入射端，光線從空氣(折射率為n0=1)中以入射角射入光纖纖芯，當入射角時，就會使θ1>θc即滿足全反射條件，這樣，光線就能在纖芯和包層的介面上不斷地產生全反射，呈鋸齒形路線在纖芯內向前傳播，從光纖的一端以光速傳播到另一端，這就是光纖傳光原理。
2、為什麼圖8-1-7中受力越大，光纖出射端輸出的光強度越小?
答：當光纖發生彎曲到一定程度使光線入射角小於臨界角時，射到纖芯與包層介面上的光有一部分將穿過介面透射進包層造成傳輸損耗——微彎損耗，從而引起光纖出射端輸出的光通量發生變化。圖8-1-7中變形器的位移或所受力越大，變形器使光纖發生週期性彎曲就越厲害，引起傳輸光的微彎損耗越大，光纖出射端輸出的光強度越小。
通過檢測光纖輸出的光強變化就能測出位移或力訊號。
3、試說明圖8-2-6中16個光敏單元的「電荷包」產生、轉移及移出過程，並指明移出順序。
答：在**（光積分）時間，圖7-2-6中各個光敏元**，吸收光生電荷，產生「電荷包」。**結束時，全部「電荷包」實行場轉移，亦即在乙個瞬間內將感光區整場的「電荷包」圖象迅速地轉移到存貯器列陣中去，譬如將腳注為a1、a2、a3、a4的光敏元中的光生電荷分別轉移到腳注相同的儲存單元中去。
此時光敏元開始第二次**（光積分），而儲存器列陣則將它裡面存貯的光生電荷資訊一行行地轉移到讀出移位暫存器，在高速時鐘驅動下的讀出移位暫存器，讀出每行中各位的光敏資訊，如第一次將a1、b1、c1、d1這一行資訊轉移到讀出移位暫存器，讀出移位暫存器立即將它們按a1、b1、c1、d1的次序有規則地輸出。接著再將a2、b2、c2、d2這一行資訊傳到讀出暫存器，…，直至最後由讀出移位暫存器輸出a4、b4、c4、d4的資訊為止。
4、什麼叫雷射感測器?有哪幾種型別?
答：雷射式感測器實際上是以雷射為光源的光電式感測器。按照它所應用的雷射的特性不同可分為以下幾類：雷射干涉感測器，雷射衍射感測器，雷射掃瞄感測器等。
5、紅外探測器有哪兩種型別?二者有何區別?
答：紅外探測器是能夠把紅外輻射量的變化轉換為電量變化的器件，它是紅外感測器的關鍵部件——感測元件。按其所依據的物理效應可分為光敏和熱敏兩大型別，其中光敏紅外探測器用得最多。
光敏紅外探測器是採用電真空光電器件或半導體光電器件，通過紅外輻射的光電效應，把紅外輻射的光量變化轉換為電量變化。
熱敏紅外探測器是採用熱敏電阻、熱電偶和熱電堆，通過紅外輻射的熱電效應，把紅外輻射的熱量變化轉換為電量變化。
6、什麼叫熱釋電效應?熱釋電探測器有哪些優點?
答：極性晶體本身具有自發的電極化。在單位體積內由自發極化產生的電矩叫作自發極化強度向量，通常用ps表示。
它是溫度的函式，溫度公升高，極化強度降低，故極性晶體又稱熱釋電晶體。熱釋電晶體受熱時，在垂直於其自發極化強度ps的兩電極表面將產生數量相等符號相反的電荷，兩電極間就出現乙個與溫度變化速率dt/dt成正比的電壓。這種由於溫度變化產生的電極化現象被稱為熱釋電效應。
因為熱釋電訊號正比於器件溫公升隨時間的變化率，所以這種探測器的響應速度比其它熱探測器快得多；它既可工作於低頻，也可工作於高頻。其探測率超過所有的室溫探測器。其應用日益廣泛，不僅用於光譜儀、紅外測溫儀、熱象儀、紅外攝象管等方面，而且在快速雷射脈衝監測和紅外遙感技術中也得到實際應用。
7、壓電式超聲波探頭有哪幾種結構?
答：典型的壓電式超聲波探頭有以下幾種結構：(a)直探頭(縱波)，(b)斜探頭(橫波)，(c)雙探頭 (乙個發射，乙個接收)，(d)水浸探頭(可浸在液體中)。
壓電式探頭主要由壓電晶元、吸收塊(阻尼塊)、保護膜等組成。壓電晶元多為園板形，其兩面鍍有銀層，作為導電的極板。
8、聲表面波感測器的優點是什麼?
答：聲表面波saw感測器是一種新型的頻率式感測器，具有頻率式感測器所共有的優點。如頻率的測量精度高，頻率訊號抗干擾能力強，適合於遠距離傳輸，頻率輸出轉換為數字輸出，易與微機介面等。
saw應用平面製作工藝，不僅體積小、重量輕、功耗小，而且可實現單片多功能，也能和邏輯器件整合一體組成智慧型敏感器件。由於具有上述優點，聲表面波感測器得到迅速發展和廣泛應用。
9、核輻射感測器由哪些部分組成?怎樣防護核輻射?
答：核輻射感測器主要由放射源和探測器組成。
放射性輻射過度地照射人體，能夠引起多種放射性疾病。因此在實際工作中要採取各種方式來減小射線的照射強度和照射時間。如採用遮蔽層，利用輔助工具，或是增加與輻射源的距離等各種措施。
10、感測器發展的新趨向是什麼?
答：感測器發展的新趨向是：１）探索具有新效應的敏感功能材料，並以此研製出具有新原理的新型物性型感測器；２）感測器的整合化和多功能化；３）感測器的智慧型化；４）研究生物感官，開發仿生感測器。
第456章習題解答
習題四參考解答 4.1 慣性系相對慣性係以速度運動。當它們的座標原點與重合時，在慣性系中一質點作勻速率圓周運動，軌道方程為 試證 在慣性系中的觀測者觀測到該質點作橢圓運動，橢圓的中心以速度運動。提示 在慣性系中的觀測者觀測到該質點的軌道方程為 證明 根據洛侖茲座標變換關係 代入原方程中，得到 化簡得...
第3章習題解答
1 select語句如何實現投影操作？如何實現選擇操作？2 試述二個表之間的自然連線操作工作原理，要實現二表之間的自然連線對二個表有什麼要求？如何將二表之間的自然連線擴充套件到多個表導航查詢？1 假設圖書管理資料庫中有4個表 圖書分類 圖書 借閱和讀者。它們的模式及表結構分別如下 讀者表 證件號 文...
習題解答第3章
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