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现代光电检测技术 禹忠 参考书目 《光电检测技术》曾光宇等编著 清华大学出版社 《光电检测技术与应用》郭培源 付扬 编著 北京航空航天大学出版社 《激光光电检测》吕海宝等编著 国防科技大学出版社 《光电检测技术》雷玉堂等编著 中国计量出版社 Genesis 1: 1-5, The Bible (The Authorized Version) In the beginning God created the heaven and the earth. And the earth was without form, and void; and darkness was upon the face of the deep. And the Spirit of God moved upon the face of the waters. And God said, Let there be light: and there was light. And God saw the light, that it was good: and God divided the light from the darkness. And God called the light Day, and the darkness he called Night. And the evening and the morning were the first day. 创世纪 1: 1-5(和合本翻译) 起初神创造天地。地是空虚混沌,渊面黑暗;神的灵运行在水面上。神说:“要有光”,就有了光。神看光是好的,就把光暗分开了。神称光为昼,称暗为夜。有晚上,有早晨,这是头一日。 2017-4-8 光是如何产生的? 1 ? = 10–10 米 = 0.1纳米 光子给予电子具有了排斥这种引力的能量 从广义上来讲,光指的是光辐射,按波长可分为X射线、紫外辐射、可见光和红外辐射等。 而从狭义上讲,人们所说的“光”指的就是可见光,即对人眼产生目视刺激而形成“光亮”感的电磁辐射。 光的电磁波谱 电磁波谱的频率范围很宽,涵盖了由宇宙射线到无线电波( ~ Hz)的宽阔频域。 光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分,它包括的波长区域从几纳米到几毫米,即10-9~10-3m的范围。在这个范围内,只0.38~0.78μm的光才能引起人眼的视觉感,故称这部分光为可见光。 光同时具有波和粒子的双重性质,即波粒二象性。 光 电磁波理论 量子理论 光学与现代科技 光学是一门既古老又年轻的学科,是物理学中一个重要的分支。通过分析100多年来的诺贝尔物理学奖我们发现:与光学直接或间接相关的获奖成果有40多项。这些获奖的光学研究工作对于物理学的发展起到了非常重要的作用。特别值得一提的是无论是相对论还是量子力学的建立,都与光学的发展密切相关。 例如:相对论的基本假定之一就是光速不变原理;而量子力学的建立则是从对黑体辐射(普朗克)、氢原子的光谱结构(玻尔)以及光电效应(爱因斯坦)的讨论开始的。 光电子技术 光学 Optics (古希腊) 以几何光学和物理光学为基础 各种光学仪器和设备(显微镜、 望远镜、照相机、经纬仪、光谱仪)。 以电磁辐射为研究对象(黑体辐射) 以光与物质相互作用为主 要研究内容(光电效应、光探测器、新型光源)。 电子学 Electronics (1910年) 研究电子运动的各种物理过程和物理现象并加以广泛利用的科学。 研究电波的振荡、传播,电信号的放大、变换,频率的稳定,混合, 检波等等 半导体微电子学。 光电子学 Opto-electronics (1955) 光学与电子学相结合的产物。将电子学使用的电磁波频率提高到光频, 产生电子学所不可能产生的许多新功能。 以前由电子方法实现的任务现在用光学方法来完成 光电子技术。 光子学 Photonics (1970) 关于光子的科学及其应用。“ 从电子学类推,光子学一词描述光子在信 息传输中的应用,包括光子束的产生、导波、偏转、调制、放大,图象处理、 存储和探测 ”。 激光 光子时代的领衔主角。 什么是光电检测? 光电系统框图 光电转换:由各种光电器件来实现,如光电检测器件、光电摄像器件、光电热敏器件等。 光学变换:通过各种光学元件和光学系统,如平面镜、狭缝、透镜、棱镜、光栅、成像系
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