Ответы к заданиям: ФОЭ Лекции

ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ по лекционному материалу «ФОЭ Лекции Часть 2 (гл. 6-8)»
Вопросы к главе 6 «Оптические свойства конденсированных состояний»

1. Коэффициент преломления n определяется...
отношением скорости света в вакууме к скорости света в среде;
отношением скорости света в среде к скорости света в вакууме

2. Длина волны в видимом диапазоне спектра составляет ориентировочно...
от 1 мм до 1 нм; от 1 мкм до 1 нм;
от 0,4 мкм до 0,7 мкм; от 0,4 нм до 0,7 нм

3. Взаимодействие оптического излучения с твердым телом описывается...
отражением, поглощением
пропусканием света всем перечисленным

4. Явление рекомбинации носителей заключается в...
исчезновения пары носителей заряда
возбуждении пары носителей

5. Процесс рекомбинации в примесном полупроводнике описывается ...
линейной зависимостью
гиперболической зависимостью
экспоненциальной зависимостью

6. Прямозонными являются полупроводники, у которых...
потолок валентной зоны и дно зоны проводимости пространственно параллельны
экстремумы зависимости E(k), находится в центре зоны Бриллюэна при k=0

7. Красная граница собственной полосы поглощения полупроводника зависит от...
ширины запрещенной зоны
энергии ионизации доноров
концентрации электронов

8. Положение примесных полос поглощения в спектре позволяет определить...
ширину запрещенной зоны
энергии ионизации доноров и акцепторов
положение уровня Ферми

9. Экситон – это...
пара электрон - дырка в зоне проводимости
пара электрон - дырка в валентной зоне
10. Длина волн люминесцентного свечения (стоксова компонент должна быть...
больше длины волны света, возбуждающего люминесценцию;
равна длине волны света, возбуждающего люминесценцию;
меньше длины волны света, возбуждающего люминесценцию

11. Согласно закону Вавилова, квантовый выход люминесценции в стоксовой области...
растет пропорционально длине волны возбуждающего света
постоянен
растет пропорционально частоте возбуждающего света


Вопросы по главе 7 «Электропроводность твердых тел»
12. Проводимость металлов зависит от...
эффективной массы электрона
частоты столкновений электронов друг с другом
частоты столкновений электронов с дефектами решетки и фононами

13. Основным механизмом рассеяния носителей зарядов в металле при низкой температуре является...
рассеяние на дефектах решетки рассеяние на фононах

14. Удельная проводимость металлов описывается формулой σ=e∙n∙u, где u – подвижность электронов. Что в данном случае n?
Полная концентрация электронов в металле: n = n₀
Концентрация неспаренных электронов вблизи поверхности Ферми: n = (3kT/µ)n₀, где µ - энергия Ферми
Концентрация электронов проводимости.

15. Отношение коэффициента теплопроводности чистых металлов к их электропроводности в области высоких температур (Т> θ)...
не зависит от температуры, а зависит от природы металла
линейно зависит от температуры и не зависит от природы металла
линейно зависит от температуры и от природы металла
зависит от куба температуры и природы металла

16. Закон Видемана-Франца действует в области температур...
выше температуры Дебая
ниже температуры Дебая
вблизи абсолютного нуля температур

17. Сопротивление примесного полупроводника n-типа при T=0 K ...
Равно нулю
Равно бесконечности
Зависит от концентрации примеси
Зависит от положения уровня Ферми

18. С увеличением температуры сопротивление полупроводников ...
увеличивается уменьшается
не изменяется зависит от типа полупроводника

19. Температурная зависимость проводимости полупроводников в области собственной проводимости определяется в основном ...
шириной запрещенной зоны
энергией ионизации примеси
механизмом рассеяния носителей зарядов

20. Проводимость с ростом температуры падает у ...
полупроводников в области собственной проводимости
диэлектриков
металлов

21. Характеристиками сверхпроводников являются ...
критический ток и температура
критические ток и напряженность магнитного поля
критические ток, температура и напряженность магнитного поля

22. Куперовская пара – это ...
два связанных фонона два связанных магнона
два связанных электрона

23. По своим магнитным свойствам сверхпроводники относятся к ...
антиферромагнетикам ферритам
парамагнетикам диамагнетикам

Вопросы по главе 8 «Магнитные свойства твердых тел»
24. Все ли вещества обладают диамагнитными свойствами?
да нет

25. Магнитные свойства атома в целом определяются ...
магнитным моментом ядра атома
орбитальными магнитными моментами электронов атома
магнитными моментами протонов, входящими в ядро атома

26. Если магнитная восприимчивость принимает малое отрицательное значение, то это вещество является ...
ферримагнетиком парамагнетиком
диамагнетиком антиферромагнетиком

27. У диамагнетиков магнитная восприимчивость ...
зависит от температуры
зависит от напряженности внешнего магнитного поля
не зависит ни от температуры, ни от напряженности внешнего магнитного поля

28. Магнитная кристаллическая структура феррита состоит из структур...
ферромагнетика и антиферромагнетика
ферромагнетика и парамагнетика
пара- и диамагнетика

29. При повышении температуры магнитная восприимчивость парамагнетиков...
не изменяется увеличивается уменьшается

30. Ферромагнетизм преимущественно обусловлен ...
орбитальным моментом валентных электронов
спиновыми моментами электронов
орбитальными моментами и спиновыми моментами электронов

31. Все ли вещества обладают магнитными свойствами?
Да
все, за исключение парамагнетиков
все, за исключением ферритов и ферромагнетиков

32. Какие из указанных классов имеют доменную структуру
Ферримагнетики Парамагнетики
Диамагнетики Ферромагнетики

ТЕСТОВОЕ ЗАДАНИЕ по лекционному материалу «ФОЭ Лекции Часть 3 (КОЭ)»
Вопросы по главе 1 «Взаимодействие света с веществом»

1. Оптическое излучение – это…
световое излучение в видимой части спектра;
световое излучение инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов;
электромагнитное излучение от инфракрасного до ультрафиолетового диапазона.

2. Монохроматическое электромагнитное излучение – это…
излучение, характеризующееся какой-либо одной частотой колебаний;
излучение, характеризующееся постоянной амплитудой колебаний;
излучение, характеризующееся постоянной поляризацией волны.

3. Когерентные волны – это…
волны, имеющие одинаковые направление распространения,
волны, имеющие одинаково амплитуду;
волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.

4. Плоскость поляризации – это плоскость, …
в которой происходят колебания вектора напряженности электрического поля Е;
в которой происходят колебания вектора напряженности магнитного поля Н;
перпендикулярная волновому вектору k.

5. Естественным светом является свет, …
у которого изменяется частотный спектр
спектр которого охватывает всю видимую область
у которого векторы Е и Н хаотически меняют направление

6. Электромагнитные волны (в общем случае) являются…
продольными; поперечными; стоячими круговыми

7. Эффект Зеемана заключается в…
расщеплении и смещении уровней энергии под действием магнитного поля
расщеплении и смещении уровней энергии под действием электрического поля
отклонении световой волны по действием электрического поля
отклонении световой волны по действием магнитного поля...

8. Коэффициенты Эйнштейна описывают…
вероятности квантовых переходов
интенсивности светового излучения
спектральную плотность светового излучения

9. Естественное уширение спектральных линий является следствием…
воздействия внешнего электрического поля
воздействия внешнего магнитного поля
ограниченного времени жизни атомной системы в данном состоянии
изменение частоты при приближении или удалении источника колебаний

10. Поглощение света веществом характеризуется законом…
экспоненциальным линейным логарифмическим

Вопросы по главе 2 «Усиление и генерация электромагнитного излучения»

11. При прохождении света через среду необходимым условием для усиления света является…
высокая концентрация частиц в системе
малый коэффициент поглощения среды
создание инверсии населенности

12. На графике приведены кривые изменения интенсивности излучения при прохождении через различные среды. Кривые на графиках соответствуют состояниям: просветления; усиления; ослаблению света. Перечисленным состояниям соответствуют кривые…
1-б; 2-а; 3-в
1-в; 2-а; 3-б
1-а; 2-б; 3-в

13. Из приведенных схем общей схеме квантового генератора соответствует…
1) 2) 3) 4)
первая вторая третья четвертая

14. Источник накачки необходим в квантовом генераторе для…
создания инверсии населенности в рабочем веществе
для обеспечения монохроматичности лазерного излучения
для обеспечения направленности лазерного излучения

15. Эффективность работы четырехуровневой схемы по сравнению с трехуровневой обеспечивается…
полным разделением каналов генерации и накачки
высокой населенностью нижнего уровня
отсутствием обратных переходов с верхнего уровня на основной

16. Для обеспечения эффективности излучательных процессов необходимо, чтобы…
было малое время жизни частиц на верхнем лазерном уровне
оба лазерных уровня должны быть метастабильными
верхний лазерный уровень должен быть метастабильным, а нижний быстро опустошаться

17. Если расстояние между релаксационными уровнями будут слишком большими, то это приведет…
к термическому заселению верхних релаксационных уровней
уменьшению КПД и разогреву рабочего вещества
к увеличению вероятности обратных переходов

18. Собственные частоты резонатора – это …
колебания с длиной волны, равной половине длины резонатора
набор колебаний определенной структуры, образующей стоячую волну
пакет волн, образующих бегущую волну

19. В квантовых генераторах резонатор …
служит источником накачки энергии
создает в активном веществе рабочие лазерные уровни
исполняет роль положительной обратной связи


20. Последовательность источников оптического излучения в порядке уменьшения когерентности (т.е. первые – наиболее когерентные)…
твердотельные (на диэлектриках) лазеры → газовые лазеры → полупроводниковые лазеры → жидкостные лазеры
полупроводниковые лазеры → твердотельные (на диэлектриках) лазеры → газовые лазеры → жидкостные лазеры
газовые лазеры → жидкостные лазеры → твердотельные (на диэлектриках) лазеры -→ полупроводниковые лазеры

Вопросы к главе 3 «Квантовые приборы СВЧ и оптического диапазонов»
21. В молекулярном мазере на пучке молекул аммиака инверсия населенности достигается
интенсивной накачкой
неоднородным электрическим полем
увеличением скорости релаксационных процессов путем сокращения расстояния до стенок рабочей камеры

22. По оси квадрупольного конденсатора напряженность электрического и магнитного поля
равна нулю
максимальна
увеличивается от входа к выходу
уменьшается от входа к выходу

23. В квантовых парамагнитных усилителях квантовые переходы происходят
между подуровнями иона-активатора, находящихся под действием внутрикристаллического поля
между подуровнями кристалла рубина, сформированными действием внешнего магнитного поля
между подуровнями кристалла рубина, сформированными действием активных ионов

24. КПД He-Ne лазера мал по причине:
требует большой затраты энергии накачки
используются атомы инертных газов
неэффективно происходит релаксация на основной уровень

25. В газоразрядных лазерах на углекислом газе вспомогательным газом является:
водород
гелий
азот

26. В твердотельном рубиновом лазере накачка осуществляется в области спектра:
красной
оранжево-желтой
сине-зеленой
фиолетовой

27. В лазерах на стеклах с ионом неодима возможно осуществление режима генерации:
непрерывного
импульсного
и непрерывного, и импульсного

28. Жидкостные лазеры отличаются возможностью:
изменения концентрации активного вещества
плавной перестройки генерируемой частоты
работы в непрерывном, импульсном и импульсно-периодическом режимах
все вышеперечисленное

29. В полупроводниковых лазерах излучательные переходы осуществляются между...
разрешенными энергетическими зонами
между изолированными уровнями энергии атомов
между уровнями примесных атомов

30. Полупроводниковые лазеры на гетероструктурах отличает
эффект односторонней инжекции носителей зарядов из широкозонной области в узкозонную
волноводный эффект
эффект «сверхинжекции» носителей зарядов
все вышеперечисленное

Вопросы к главе 4 «Оптические методы передачии обработки информации»

31. Волоконно-оптические линии связи НЕ ОБЛАДАЮТ
высокой защищенностью от несанкционированного доступа
высокой помехозащищенностью
широкой полосой пропускания
простотой соединения в случае разрыва

32. Для приеденной ниже структурной схемы ВОЛС соотнесите буквенные обозначения элементов (Р – ретранслятор; М – модулятор; Ф – фотоприемник; Д – декодер) с цифровыми обозначениями

1 – Р; 2 – М; 3 - Ф; 4 - Д
2 – Д; 4 – Ф; 5 – Р; 6 - М
2 – Д; 5 – Р; 6 – Ф; 7 - М
3 – М; 4 – Р; 5 – Ф; 7 - Д

33. В двухслойном световоде показатель преломления внутренней жилы должен быть...
больше, чем в материале оболочки
меньше, чем в материале оболочки
не имеет значения

34. Модовая дисперсия наиболее характерна для...
одномодовых оптических волокон
многомодовых оптических волокон
градиентных оптических волокон

35. Оптические мультиплексоры выполняют функции...
объединения оптических несущих с разными длинами волн
разделения оптических несущих с разными длинами волн
разделения оптического сигнала одной длины волны в несколько каналов

36. При повышении температуры яркость светодиода...
увеличивается
падает
не изменяется

37. Яркость светодиодов конкретного типа...
невозможно изменять
можно изменять напряжением питания
можно изменять методом широтноимпульсной модуляции

38. Р-i-n фотодиоды отличаются от p-n фотодиодов...
повышенной чувствительностью
повышенным быстродействием
повышенными чувствительностью и быстродействием

39. Оптроны представляют собой оптоэлектронные приборы, в которых...
излучатели света объединены с модуляторами
приемники света объединены с усилителями
излучатели и фотоприемники оптически и конструктивно связаны друг с другом

40. Из ниже перечисленных к пассивным элементам ВОЛС относятся...
модуляторы, мультиплексоры
патч-корды, оптические соединители
светодиоды, оптроны