应用光学名词解释总结

2023-05-09

总结是在项目、工作、时期后,对整个过程进行反思,以分析出有参考作用的报告,用于为以后工作的实施,提供明确的参考。所以,编写一份总结十分重要,以下是小编整理的关于《应用光学名词解释总结》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。

第一篇:应用光学名词解释总结

应用光学—读书报告

第七章读书报告

本章主要讲的是颜色:

颜色的分类和特性:

颜色:不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的心里感受,颜色和波长的关系并不是完全固定的;光谱上除572nm(黄)、503nm(绿)和478nm(蓝)是不变的颜色外,其它颜色在光强增加时都略向红色或蓝色变化。色度学则是将主观的颜色感受和客观的物理刺激联系起来的科学

颜色形成的物理机制:光源色:自发光形成的颜色 物体色:自身不发光,凭借其它光源照明,通过反射或透射而形成的颜色 荧光色:物体受光照射激发所产生的荧光与反射或投射光共同形成的颜色

颜色的表观特征:明度:表示颜色明亮的程度对于光源色,明度值与发光体的光亮度有关 物体色,和物体的透射比或反射比有关 色调:区分不同彩色的特征 饱和度:颜色接近光谱色的程度,彩色的纯洁性;彩色具备以上3个特征 非彩色只有明度值差别、没有色调区分,饱和度为0 ;用一个三维纺锤体可将颜色的三个基本特征表示出来 颜色混合:

颜色混合: 两种或几种颜色相互混合,形成不同于原色的新色。 色光混合:加混色,不同颜色光的直接混合

色料混合:色料是对光有强烈选择吸收的物质,在白光照明 下呈现一定的颜色。从白光中去除某些色光,又称减混色。 格拉斯曼颜色混合定律:

H.Grassman于1953年总结出色光混合的基本定律

①人的视觉只能分辨颜色的三种变化:明度、色调和饱和度 ②两种颜色混合,如果一种颜色成分连续变化,混合色 的外貌也连续变化

补色律:每一种颜色都有相应补色

中间色律:两种非互补颜色混合,将产生两颜色的中间色,其色调决定于两颜色的比例 ③颜色外貌相同的光,不管它们的光谱组成是否一样,在颜色混合种等效 ④混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和 颜色匹配:

颜色匹配不受背景颜色的影响,即颜色匹配遵守颜色匹配恒常定律。但应注意,眼受强光刺 激时,此定律也会失效。 对于饱和度很高的颜色,例如某些光谱色,常常不能用红、绿、蓝三种颜色直接混合得到。为了匹配,需把某种颜色转加到被匹配颜色一方,然后用另二种颜色混合与降低了饱和度的颜色进行匹配。

结论: 红、绿、兰三种颜色以不同的量值(有的可能为负值)相混合,可以匹配任何颜色。 红、绿、兰不是唯一的能匹配所有颜色的三种颜色。三种颜色,只要其中的每一种都不能用 其它两种混合产生出来,就可以用它们匹配所有的颜色。 色度学中的几个概念:

颜色刺激:引起颜色知觉的可见辐射的辐通量

三原色: 能够匹配所有颜色的三种颜色,称做三原色。 匹配实验表明,能够匹配所有颜色的三种颜色不是唯一的。

三刺激值: 匹配某种颜色所需的三原色的量称做该颜色的三刺激值。颜色方程中的R、G、B 就是三刺激值 三刺激值不是用物理单位,而是用色度学单位来度量。 对于既定的三原色,每种颜色的三刺激值是唯一的,因而,可以用三刺激值来表示颜色。

光谱三刺激值或颜色匹配函数:用红、绿、兰三种颜色可以匹配所有颜色,对于各种波长的光谱色也不例外。 匹配等能光谱色所需的三原色的量称做光谱三刺激值。对于不同波长的光谱色,其三刺激值显然为波长λ的函数,故也称之为颜色匹配函数。

色品坐标及色品图:三刺激值各自在三刺激值总量中所占的比例,叫做颜色的色品 色度学中常用的光度学概念:

光谱透射率——物体透过的光谱辐通量与入射光谱辐通量之比

光谱反射率因数——在限定的方向上、在指定的立体角范围内,所考虑物体反射的光谱辐通量与相同照明、相同方向、在相同立体角内由完全漫射反射体反射的光谱辐通量之比 光谱反射率——物体反射的光谱辐通量与入射光谱辐通量之比 CIE标准色度学系统:

国际照明委员会 (CIE) 规定的颜色测量原理、基本数据和计算方法,称做CIE标准色度学系统。CIE标准色度学的核心内容是用三刺激值及其派生参数来表示颜色任何一种颜色都可以用三原色的量,即三刺激值来表示选用不同的三原色,对同一颜色将有不同的三刺激值。 CIE对三原色做了规定光谱三刺激值或颜色匹配函数是用三刺激值表示颜色的极为重要的数据。对于同一组三原色,正常颜色视觉不同入测得的光谱三刺激值数据很接近,但不完全相同。CIE取多人测得的光谱三刺激值的平均数据做为标准数据,并称之为标准色度观察者。 CIE对三刺激值和色品坐标的计算方法作了规定。 对于物体色,光源、照明和观察条件对颜色有一定影响。为了统一测量条件,CIE对光源、照明条件和观察条件也做了规定 CIE1931标准色度学系统:CIE1931标准色度学系统,是1931年在CIE第八次会议上提 出和推荐的。它包括1931CIE-RGB和1931 CIE-XYZ两个系统

1931 CIE-XYZ系统:1931 CIE-RGB系统可以用来标定颜色和进行色度计算。但是该系统的光谱三刺激值存在负值,这既不便于计算,也难以理解。因此CIE同时推荐了另一色度学系统,即1931 CIE-XYZ系统。 1931 CIE-XYZ系统选用(X)、(Y)、(Z)、为三原色。用此三原色匹配等能光谱色,三刺激值均为正值。该系统的光谱三刺激值已经标准化,并定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”,简称“CIE1931标准色度观察者”。

1931 CIE-XYZ系统,是在1931CIE-RGB系统基础上,经重新选定三原色和数据变换而确定的

第二篇:纳米技术在光学领域的应用

王蒙

(长春工程学院 理学院 吉林省长春市 邮编130026)

摘要:随着科学技术的不断发展,纳米技术在日趋成熟。纳米技术在许多领域都发挥着重要的作用,如应用纳米科学技术可以引发光电子、微电子、环保等诸多领域的革命,推动社会经济的腾飞;而纳米电子学、纳米光电子学和纳米光子学将成为21世纪信息时代的关键技术。由于纳米半导体光电子材料蕴藏着许多新的物理信息和可资利用的独特功能而具有极其广阔的发展前景。它是半导体光电子材料的一颗新星。它的出现,意味着半导体光电子材料向低维化方向发展。

关键词:纳米技术;光学;纳米材料;光电材料;半导体。

引言

半导体光电子材料经过几十年的发展,已经成为在国民经济和军事等领域得到广泛应用、充满生机的一类电子信息材料。在信息化时代加速了该材料的升级,使它更加异彩纷呈,引人瞩目。

在20世纪90年代全球掀起的纳米科技浪潮推动下,纳米半导体光电子材料、纳米磁性材料、纳米陶瓷材料和纳米生物材料等纳米材料应运而生。纳米材料是指尺寸为1~100nm的各种固体材料。纳米半导体光电子材料是纳米材料家族中的重要成员,它的崛起是光电子材料发展的一次新的飞跃,成为发展新特性、新效应、新原理和新器件的基础。当半导体光电子材料的尺寸减小到纳米量级时,其物理长度与电子自由程相当,载流子的输运将呈现量子力学特性,宏观固定的准连续能带消失而表现出分裂的能级,因而传统的理论和技术已不再实用。纳米半导体光电子材料技术是一种多学科交叉的科学和技术,该领域充满了巨大的创新机会和广阔的发展前景。

1.关于纳米的概述

1.1:纳米的概念

纳米是一种长度度量单位,1纳米等于10亿分之一米( 1nm=10-3μm=10-9m)相当于头发丝直径的10万分之一。 1.2:纳米技术

纳米技术是指在原子分子层次上对物质精细的观测识别与控制的研究与应用,它将对于21世纪的信息科学、生命科学、分子生物学、新材料科学和生态系统可持续发展科学提供一个新的技术基础,这将引起一场产业革命,其深远的意义堪与 世纪的工业革命相媲美,它包括的领域甚为宽广。人们根据使用的目的不同而制造不同种类的材料,把纳米材料与光学材料的制造有机地结合起来,制造一类新的功能纳米光学材料是当今光学领域里科学工作者一项义不容辞的责任。

1.3:纳米材料

-9 纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10m) 的超细材料。其尺寸介于分子、原子与块状材料之间, 通常泛指1~ 100nm范围内的微小固体粉末。纳米材料是一种既不同于晶态也不同于非晶态的第三类固体材料, 它是以组成纳米材料的结构单元——晶粒、非晶粒、分离的超微粒子等的尺度大小来定义的。目前, 国际上将处于1~ 100nm尺度范围内的超微颗粒及其致密聚集体, 以及由纳米微晶所构成的材料, 统称之为纳米材料, 包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。它们是由2~ 106个原子、分子或者离子构成的相对稳定的集 团, 其物理和化学性质随着包含的粒子数目与种类而变化。纳米材料的颗粒尺寸是肉眼和一般显微镜下看不到的微小粒子, 只能用高倍电子显微镜进行观察。

1.4:纳米材料的性能

实验与理论表明, 纳米材料具有既不同于原子、分子、亦不同于宏观物体的特列性质, 例如: 所有的金属被细分到纳米微粒时, 将失去绚丽的光彩而成为对太阳光几乎全吸收的黑体, 利用此特性可进行高效光热转换, 可作为微波、红外隐形材料、优良的催化剂等。

无机非金属材料的光学性质亦随颗粒尺寸的减小而显著变化。例如硅片是不发光的, 但纳米多孔硅却能发光。研究表明, 鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及海龟等动物能识别方向的奥秘在于它们的体内含有

纳米磁性微粒, 依靠磁场而定向运动; 金属、玻璃与氧化物、半导体等纳米颗粒构成复合材料时, 可以显著地改变力学、电学以及光学等性质。物质到纳米级以后, 具有常规粗晶粒材料不具备的奇异特性和反常特性, 展现出引人注目的应用前景。如铜到纳米级就不导电; 绝缘的二氧化硅、晶体等, 在20nm时开始导电; 高分子材料加入纳米材料制成的刀具, 比金刚石制品还坚硬等。由于纳米材料特殊的结构特征, 使它具有传统材料所不具有的物理和化学特性。

纳米材料的主要特性表现在一下几方面:①表面效应:纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化:②尺寸效应:由于颗粒尺寸变小引起的宏观物理性质的变化称为尺寸效应:③体积效应:由于纳米粒子体积极小, 所包含的原子数很少。因此, 许多现象如与界面状态有关的吸附、催化、扩散、烧结等物理、化学性质将显著与大颗粒传统材料的特性不同, 就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明, 这种特殊的现象通常称之为体积效应;④量子效应:介于原子、分子与大块固体之间的纳米颗粒, 将大块材料中连续的能带分裂成分立的能级, 能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或磁能比平均的能级间距还小时, 就会呈现一系列与宏观物体戳然不同的反常特性, 即量子效应。

除此之外,纳米材料和常规材料在理化性质方面还有许多不同的地方,如纳米材料有高强度、高韧性;高比热和热膨胀系数;异常电导率和扩散率等性质。 2.纳米材料在光学领域的应用

2.1:纳米半导体材料与器件

硅纳米结构的尺寸小到一定范围时,将会出现量子限域效应、尺寸效应及表面效应等许多新的效应,从而使它呈现出诸多新颖性质,其中一个典型的例子就是由量子效应引起的硅纳米结构的高效发光。最近的研究表明硅纳米结构具有高效的可见发光,且发光波长可以通过对硅纳米结构尺寸改变进行调节。最近,科学家已经利用硅纳米结构所呈现的这些新颖性质和效应,开发出了高灵敏生物和化学传感器、高效率太阳能电池及发光二极管等器件。因此,该类纳米材料展现出广阔的应用前景

2.2:半导体复合纳米粒子

半导体符合纳米粒子由于具有量子尺寸效应,表面效应和小尺寸效应而具有优异的光学性质(如非线性光学响应及室温光致发光),光电催化特性和光电转换特性。半导体纳米粒子复合后的性质并不是单个纳米粒子性质的简单加和,而是具有更优异的性能,可用于光电太阳能转换,废物处理及功能陶瓷的制备等。研究半导体复合纳米粒子,发展新型纳米半导体复合材料是纳米半导体领域研究的新热点。 2.2.1:半导体复合纳米粒子的制备

半导体复合纳米粒子的复合方式有核-壳结构、偶联结构(3)、固溶体和量子点量子阱。核-壳结构的复合纳米粒子制备时有一定的加料顺序,即先生成核,再在核外生成另一种半导体粒子对其进行包覆。偶联结构的复合粒子可分别制备然后混合或一次形成,这依赖于两种半导体粒子的属性、生成速率和溶度积的差别。固溶体的制备则必须在同一体系中同时完成。

2.3: 纳米光电材料的良好特性

用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中,在此条件下,导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大,吸收光谱阈值向短波方向移动,这种效应就称为尺寸量子效应。

量子尺寸效应除了会造成光学性质发生变化还会引起电学性质的明显改变。这是因为随着颗粒粒径的减少,有效带隙增大,光生电子具有更负的电位,相应地具有更强的还原性,而光生空穴因具有更正的电位而具有更强的氧化性。

表面效应是纳米光电子材料的另一个重要特性。纳米粒子表面原子所占的比例增大。当表面原子数增加到一定程度,粒子性能更多地由表面原子而不是由晶格上的原子决定。由于表面原子数的增多会导致许多缺陷,从而决定了它有更高的活性。

由此可以看出纳米光电材料比普通光电材料有更高的光催化活性。 3..纳米光学材料的功能转化

3.1:太阳能转换为化学能

光解水产生氢气(5,6) 在CdS—ZnS体系中,不论是核-壳结构的CdS/ZnS还是ZnxCd1-xS固溶体,加入空穴俘获剂,连续光解,氢的产率远高于纯CdS粒子单独存在时的产率。入射波长λ>400nm时,连续光解10—12h,氢的产率随ZnS含量的增大而提高,Zn:Cd=1:1时,产率最高。

3.2:太阳能转换为电能

太阳能电池:太阳能电池的光电转换效率是四个因子的乘积:

η=Kthr×Kst×Y×f×100% (a)Kthr表征了由于半导体中光吸收的量子特性所引起的能量损耗,Kthr与半导体的禁带宽度有关。

(b)Kst表征能量储存的效率,即利用在光激发过程中产生的电子-空穴对的能量(≈Eg)作有用功的效率。光电太阳能电池中Kst=eφ0,cph/Eg φ0,cph—开路光电势

(c)Y是量子产率等于通过电池外电路传输的电子数与在光转换器表面的入射光量子数之比。Y=iph/eJ,在再生式电池中,iph=isp.c—电池的短路光电流。实际上,量子产率表征了光生电荷分离的效率。 (d)f是电流-电压特性曲线的填充因子,由于Ohm电压降以及通过电流时光化学电池的超电压所引起的能量损耗,对于再生式电池,

4.纳米光电材料的在光学领域的一些其他应用 4.1: 一维纳米材料

当一维半导体材料的直径与其德布罗意波长相当时,它的导带与夹带进一步分裂,其能隙会随着直径减小而变大。这样以来量子限制效应、非定域量子相干效应和非线性光学都会表现明显。

定向耦合器(DC) 是波分复用网络中最常用的基本元件之一。Yamada等人首次报道了一种基于纳米线波导的定向耦合器,两个耦合波导的横截面尺寸为0.3μm ×0.3μm ,间距仅为0.3μm。由于两个波导之间很强的耦合作用,定向耦合器的耦合长度仅为10μm ,当耦合波导之间的间距减少时,波导长度还可以进一步缩短。由此可以制作出结构非常紧凑的3dB 耦合器。在此基础之上, 他们还制作了一种基于纳米线波导的Bragg反射型光上/ 下路复用器,它由两个在侧壁上刻有Bragg光栅的纳米线波导和两个基于纳米线波导的3dB耦合器构成。下路波长带宽不超过0.7nm ,下路波长时输出端的消光比为8dB ,其下路波长可以通过改变光栅参数来进行调节。

将SOI 纳米线引入到热光开关中,有助于器件尺寸和功耗的减小。Chu等人首次报道了基于纳米线波导的1×

1、1×2 和1×4的Mach2Zehnder干涉型热光开关。光开关中采用的纳米线波导的横截面尺寸为300 nm×300nm ,这些热光开关器件所占的面积分别为140μm ×65μm、85μm×30μm 和190μm×75μm ,消光比超过30dB ,开关功耗低于90mW ,开关响应时间小于100μs。

4.2:纳米硅薄膜

纳米硅薄膜是由纳米尺寸的硅微晶粒构成的一种纳米固体材料,其晶粒所占的体积约为50 % ,另外50 %则为晶粒之间的大量界面原子所占据。纳米硅薄膜由于独特的结构而具有一系列独特性质,如电导率高、光热稳定性好、光吸收能力强、光学能隙宽化、光致发光等,而且还具有明显的量子尺寸效应。近年来,已成功地研制了纳米硅异质结二极管,并正展开纳米硅薄膜(11)太阳电池的研制,展现了纳米硅薄膜器件的广阔前景。

紫外光电探测器方面,O.M.Nayfeh等人制作了纳米Si薄膜紫外光电探测器。他们首先以电化学分解法在HF -H2O2混合液中制备了尺寸为1 nm的纳米Si晶。然后开始器件的制作:在P 型衬底上生长500nm的氧化层;接着用氢氟酸缓冲液在氧化层上刻蚀出器件图形;然后将硅片浸入纳米硅晶的酒精悬浊液中,用一种类似于金属电镀的电化学电镀方法,将纳米Si 晶淀积到已刻蚀出的氧化层图形中,淀积厚度约500 nm ;最后,在纳米Si 晶膜上淀积一层厚为4nm 的半透明Au 层,Au 层之上和衬底背面分别淀积厚300 nm 的凹,凸点,作为器件的引出电极。器件对可见光有很好的过滤特性,而对紫外光有较好的响应。 5.纳米材料在我们身边光学领域中的例子——光学树脂眼镜

激光具有单色性、方向性、相干性及高亮度等特点,利用激光测距、目标指示或瞄准等在军事及民用领域应用相当广泛,但是受激光直射的眼睛和光电设备的传感器等可能被致伤或破坏。目前市售的激光防护镜多为无机玻璃片,安全性较差,有些公司采用纳米新材料,以全新的理念及技术制作屏蔽激光的光学树脂镜片,此类产品目前产量不多。这些多功能防激光特种光学树脂镜片具有如下技术特点:

1)由于是把无机纳米材料均匀复合于有机树脂镜片中,因此镜片质轻、能抵御碎弹片冲击,保护人眼不受伤害。

2)属于介观材料的纳米粒子具有奇异的光学特性,能提高镜片的增透能力使视觉清晰;并能多光源、多光区屏蔽激光射线。

近年来,由于地球南北极上空出现的臭氧层空洞越来越大,紫外线直射地面,给人的眼睛和皮肤造成伤害,尤其是在高原地区高强度紫外线照射使许多老年人的眼睛患上白内障等眼科疾病。因此这些公司推出了可完全吸收波长280-400nm的紫外线,同时在可见光区具有高透过度的纳米复合光学树脂镜片。

太阳光(相当于T=6000K)的峰值波长约在480nm 左右,太阳辐射的大部分能量分布在可见区与紫外区。可见光最易透过人眼的屈光介质造成眼底损伤,紫外线则主要是损伤人眼的晶体,因此,夏日里利用太阳镜保护人们的眼睛是必须的。现在市售的太阳镜大部分是经染料染制而成,日久褪色,并且在可见光透率较低而影响人们的视线。这些公司推出的纳米复合树脂太阳镜具有优异的稳定性、瑰丽的色彩、奇异的光学特性、超凡的阳光阻隔能力。既能屏蔽紫外线,又能屏蔽部分近红外线,兼容太阳镜,树脂镜、水晶镜的特点,人们配戴这种眼镜后,视觉清晰,有种雨过天晴,尘埃落地、心旷神怡的感觉。

随着人们生活质量的提高,配戴变色镜成为一种时尚,同时可以保护眼睛少受太阳光的伤害。本公司推出两种含纳米材料的光致变色树脂镜片:一种树脂镜片是在强烈阳光下变暗,阳光不足或回到室内立即恢复为原色的光致变色镜片;另一种树脂镜片在强烈阳光下变暗,回到室内约10小时后恢复为无色的镜片。综上所述,纳米材料与光学材料复合技术的研制成功,必将引起光学材料制造领域一场革命,它会赋予树脂镜片新的功能,造福人类。 6.展望

虽然现在对纳米技术的研究在不断深入,但总的来说对纳米技术的研究还不够透彻,对纳米技术的研究还有非常大的发展空间。现在人们在根据不同目的制造不同种类的材料,把纳米材料同光学材料有机的结合起来,制造一类新的功能光学纳米材料是当今光学领域科学工作者一项义不容辞的责任。我们也完全有理由相信会有越来越多的新型纳米光学新材料不断问世,不断推动科学的进步及社会的发展。

纳米技术不仅在光学领域,也将会在其他如医药,军事等领域发挥其巨大作用,为全人类带来更好的生活。

收稿日期:2012.12.11 作者简介:王蒙 理学院应化1041班 1008411115

参考文献:

(1).波利斯科夫著,张天高译.《光电化学太阳能转换》.北京:科学出版社,1989年:59~63. (2).裴立宅,唐元洪,郭池,张勇,陈扬文. 《一维硅纳米材料的光学特性》.《人工晶体学报》,2006. (3).徐学俊,余金中,陈少武.《SOI纳米线波导和相关器件研究进展[J]》.半导体光电,2007. (4).Gleiter H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure[J]. Acta Materialia, 2000, 48:1-29 (5).王梅生,杨燮龙; 迷人的纳米材料[J];自然杂志;1993年05期. (6).Huang M , Mao S ,Henning F ,et al. Room temperatureult raviolet nanowire nanolasers [J] . Science ,2001 ,292 :1 89721 899. (7). 刘吉平著 <纳米与科学技术丛书> 科学出版社

(8).廖承恩. 微波技术基础. 西安:西安电子科技大学出版社

(9).Youn Hyeong Chan,Subhash Baral,Fendler J H.J.Phys.Chem.,1988,92:6320~6327. (10).薛定谔著 《波动力学导论》 1929 (11). 王文中,李良荣,刘兴龙;纳米材料的性能、制备和开发应用[J];材料导报;1994年06期 (12). 张立德; 纳米材料研究及其发展趋势和展望[J]; 高科技与产业化; 1994年04期 (13).林鸿溢; 纳米材料与纳米技术[J]; 材料导报; 1993年06期

(14). Mews A,Eychmuller A,Gaersig M,et al..J.Phys.Chem.,1994,98:934~941 (15).《激光与光电子学进展》 2000年第二期 (16).边凤兰 《轻工标准与质量》。2006第四期.36

第三篇:圆锥曲线的光学性质及其应用

尹建堂

一、圆锥曲线的光学性质

圆锥曲线的光学性质源于它的切线和法线的性质,因而为正确理解与掌握其光学性质,就要掌握其切线、法线方程的求法及性质。

设P(上一定)为圆锥曲线点,

(A、B、C不同时为零)线

。(该方程与已知曲线方程本身相比,得到的规律就是通常所说的“替换法则”,可直接用此法则写出切线方程)。

该方程的推导,原则上用“△法”求出在点P处的切线斜率斜式写出切线方程

,进而用点

,则在点P处的法线方程为 。

1、抛物线的切线、法线性质

经过抛物线

上一点作一条直线平行于抛物线的轴,那么经过这一点的法

。 线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角。如图1中

事实上,设

为抛物线

上一点,则切线MT的方程可由替换法则,得,即,斜率为,于是得在点M处的法线方程为

,得法线与x轴的交点N的坐标为

, 所以

又焦半径 所以

,从而得

当点M与顶点O重合时,法线为x轴,结论仍成立。 所以过M的法线平分这条直线和这一点的焦半径的夹角。

也可以利用点M处的切线方程求出

,从而得也可以利用到角公式来证明

,则,又故抛物线的这个性质的光学意义是:“从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴”。

2、椭圆的切线、法线性质

经过椭圆上一点的法线,平分这一点的两条焦点半径的夹角。如图2中

证明也不难,分别求出

,然后用到角公式即可获证。

椭圆的这个性质的光学意义是:“从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线交于椭圆的另一个焦点上”。

3、双曲线的切线、法线性质

经过双曲线上一点的切线,平分这一点的两条焦点半径的夹角,如图3中可利用到角公式获证。

。仍

这个性质的光学意义是:“从双曲线的一个焦点发出的光线,经过双曲线反射后,反射光线是散开的,它们就好像是从另一个焦点射出的一样”。

二、圆锥曲线光学性质的应用

光学性质在生产和科学技术上有着广泛地应用。这里仅举例说明这些光学性质在解圆锥曲线的有关问题中的应用。

应用圆锥曲线光学性质解题,特别是切线问题是十分方便的。其间要注意一个基本关系式的应用,即“过投射点的曲线的切线与入射线、反射线成等角”。如图4,MN切曲线C于点P,则∠APM=∠BPN。这是很容易由物理学的“入射角等于反射角”及平面几何中“等角的余角相等来证明的。

例1 求证:椭圆和双曲线在交点处的切线互相垂直。

分析:如图5,用圆锥曲线光学性质证明∠1+∠3=90°即可。

证明:如图5,两曲线的公共焦点PR分别为椭圆、双曲线的切线,连∠2;由双曲线光学性质,得∠3=∠4。

,并延长

,设P为两曲线的一个交点,PQ、

,由椭圆光学性质,推得∠1= 又∠2=∠5,∠4=∠6(对顶角相等),

所以∠1=∠5,∠3=∠6(等量代换)。

又∠1+∠3+∠5+∠6=180°,

所以∠1+∠3=90°,即PQ⊥PR,命题得证。

评注:(1)本题也可采用代数运算证出

的方法来证明,但比较复杂。这里采用光学性质证明法则直观简捷。(2)由本题得到一个一般性命题:焦点相同的一个椭圆与一双曲线在交点处的切线互相垂直,于是有定义:两圆锥曲线在交点处的两条切线互相垂直,叫做这两曲直交。

例2 如图6,已知是椭圆的焦点,为定值;(2)求

分别是在椭圆任一切线CD上的射影。(1)求证:的轨迹方程。

分析:(1)欲证质推得

为定值,即证),从而知应用余弦定理于分别为定值即知其轨迹,易得轨迹方程。

证明:(1)设Q为切线,由椭圆光学性质推知

所以又

,则在

中,

设为

,则为定值(由光学性即可获证。)(2)求出

则所以

为常数,即定值。

(2)设点O在CD上的射影为M,则OM是直角梯形的中位线,于是有

在中,

同理所以

例3 设抛物线

的焦点为F,以F与A(4,4)为焦点作椭圆,使其与已知抛物

的轨迹是以O为圆心,a为半径的圆,其方程为

线有公共点(如图7),当长轴最短时,求椭圆方程。

分析:求解的关键是光线FP的反射线PA平行于x轴。

解:设以点A(4,4)、F(4,0)为焦点的椭圆为长)。①

再设P 为抛物线与椭圆的公共点,

由椭圆第一定义知: ②

(a为长半轴 即长轴长2a等于抛物线上一点P到两定点A、F距离之和,若2a最小,当且仅当椭圆与抛物线相切。此时,由圆锥曲线的光学性质知,光线FP的反射线PA平行于x轴。

所以P(1,4)。由②知

所以所求的椭圆方程为

例4 如图8,已知探照灯的轴截面是抛物线

,平行于对称轴的光线于此抛物线上的入射点、反射点分别为P、Q,设点P的纵坐标为点P到反射点Q的路程PQ最短?

,当a为何值时,从入射

分析:设函数,由抛物线光学性质知PQ过焦点,求出最小值条件a即可。

,故可用弦长公式建立目标 解:由抛物线光学性质知光线PQ必过其焦点程为

,设点,则直线PQ的方

将方程 ① 代入①,消去x,得

故知点Q坐标为 则

当且仅当,即时,等号成立。

此刻 ,即当时,亦即入射点、反射点时最短,过时P、Q恰好关于x轴对称。

第四篇:物理光学总结

在学习完物理光学这门课程以后,对光的认识加深了不少。这门课程以光的电磁场理论为基础,研究光在介质中的传播规律,从本质上解释了光的折射、衍射、偏振等光的物理现象。

课程的一开始便是麦克斯韦的电磁场理论的介绍,揭示了电场、磁场的性质及电、磁场之间的联系。电场的高斯定律说明电场可以是有源场,电力线必须从正电荷出发终止于负电荷;磁通连续定律说明磁场是无源场,通过闭合面的磁通量等于零,磁力线是闭合的;法拉第电磁感应定律说明变化磁场产生感应电场,其电力线是闭合的;安培全电流定律说明传导电流和位移电流都对磁场的产生有贡献。在这一理论的基础上引出光的波动学理论。学习完这部分内容以后,我对光的波动特性有了初步的模型,大致了解了其描述方式,表达方式等。

有了光的波动理论以后,便开始探究光的干涉现象。光的干涉条件和物质波的干涉条件相同,即频率相同、振动方向相同、相位差恒定。只是由于光波的波长较小,要用一些特殊的方法获取相干波。其中比较常用的有杨氏双缝干涉、平板双光束干涉、菲涅尔干涉等一些列获取光的干涉方法。基于光的干涉灵敏而且现象明显的特点。在一些微小以及精确测量仪器方面得到了广泛的应用。法布里-珀罗干涉仪便是其中之一,让肉眼绝对无法看清的光波以特殊的方式让我们看清其中的差别。这样的仪器还有许许多多,其原理并不复杂,却能解决现实中很多的问题。

光的衍射现象也是很重要要的一部分内容。我感觉研究这一现象时,也是近似的把物质波和光波等同。以特定的方式获取光的衍射现象。像夫琅禾费衍射等。衍射同样也有很多的应用。在望远镜。照相机。显微镜等光学仪器的设计当中,精密程度正是取决于光的衍射理论。

傅里叶光学这一部分内容,是在一段空间里将光进行解剖。让光信息一份一份的出来让我们研究。有了这一理论基础之后,我们便能对像进行处理,让光按照我们的意愿成像。也可以基于这一理论,对成像系统进行优化处理,让所得的像更加清晰,更加符合我们的要求。

光的偏振现象这一部分内容为我们详细介绍了偏振的产生过程,还有多种获取偏振光的方法,也列举了许多的偏振器件,让我们对光的偏振从理论到现象有了一个清晰地认识。

总的来说,这门课程让我明白了光的波动性质,让了解了其波动现象的原理,以及一些很常见的获取这些现象的方法,也了解到很多基于光的这些性质而制造的光学元件。仔细回顾这门课程讲到的知识,我发现其中的每一部分都有很大的应用空间,让我觉得这门课程的知识离我们生活很近。

在这门课程的学习过程当中,有一部分内容例如光的干涉和衍射现象,因为以前接触比较多的缘故,学习起来比较容易,能够很快的理解其产生的原理。傅里叶光学和光的偏振部分理解的就不是很到位,没能够熟悉掌握。但是整体上,每一章节的内容其中最基本的产生机理我都明白弄懂了。在对光的这些现象的理解上,我想我还是比较到位了。在这门课程的收获还是非常多的,我认为这是一门非常有用的课程,它与我们的生活紧紧地相连,也能在生产当中给我们带来巨大的益处。

当然也要感谢教我们这门课程的陈老师,我觉得陈老师教给我们最好的东西不是这门课程,而是陈老师对这门课程介绍。每当讲到这门课程的某一部分内容时,老师都会为我们介绍其在生活生产当中的应用。让我们了解很多关于这方面的相关产品,使我们学习这门课程很受鼓舞。也引导我们了解了这门课程的重要性,让我们明白了光的这些现象的许多奇思妙用。把课程和实际紧紧结合起来,让我们学习理论知识的时候不觉得空泛,有一种脚踏实地的感觉。能够学习理论知识的同时而又清楚的看到骑在实际生活中的广泛应用,让我觉得这门课程的教学真的与众不同。

我相信在以后的生活当中,我们还会遇到许多有关光学的问题,这门课程所学的知识在今后也会不断地得到扩展。我相信我们能通过这些知识解决更多的生活生产当中的问题。

物理光学

总结

光电工程学院 2009级测控三班

吴海刚

第五篇:建筑光学总结

建筑光学

一、眼镜与视觉:

人眼视觉光感电磁辐射范围(可见光):380nm—780nm。

电磁辐射分布: (短波)X射线—紫外线—(380--780mn)—红外线—无线电波 明暗视觉:明锥(体细胞)、暗杆(体细胞) 色彩感觉:380—780nm ——紫-蓝-绿-黄-橙-红

光谱光效率: 同样功率的辐射,人眼感觉到的明亮程度不同。明视觉 555nm、暗视觉510nm。从明到暗,从长波到短波。普尔钦效应。

二、基本光度单位

1. 光通量:表示光源发出的光能多少。符号Φ,单位流明(lm),1lm=1cd •1sr 100W普通白炽灯光通量1250lm,40W荧光灯为2200lm 2. 发光强度:表示光源在空间中的分布密度即光通的空间密度。符号I,单位坎德拉(cd),它表示光源在1球面度立体角内均匀发出1lm的光通。

1cd=1lm/1sr 3. 照度:被照面单位面积上光通量的多少。符号E,单位勒克斯(lx)。

1lx=1lm/1m

英尺烛光(fc),1fc=10.79lx。

4. 距离平方反比定律: E=I/r

2 照度与光强成正比于距离的平方成反比 5. 点光源:光源尺寸<至被照面距离1/5 6. 亮度:发光面或反光面在单位面积上的发光强度。符号La,单位坎德拉每平米(cd/㎡),西提(sb) 1sb=10cd/㎡。 太阳亮度20万sb;40瓦荧光灯亮度0.8-0.9sb;白炽灯丝;300-500sb 7. 立体角投影定律: E=L•Ω•cosi 照度与发光面亮度成正比,与发光面在被照面上的立体角投影成正比

三、材料光学性质

1. 反射比+吸收比+透射比= 1。入射角度不同三者比例不同,垂直入射,反射光线少。 石膏反射比=0.91 白色乳胶漆=0.84 3mm普通玻璃透射比=0.82 2. 定向材料与扩散材料

定向反射材料:反射方向能清楚的看到光源影像(玻璃镜、磨光金属) 4定向透射材料:玻璃、有机玻璃、压花玻璃

均匀扩散反射材料:看不到光源影像(石膏、粉刷墙面、砖墙、绘图纸) 均匀扩散透射材料:看不到光源影像(乳白玻璃)

定向扩散反射材料:反射方向能看到光源大致影像(油漆表面、光滑的纸、粗糙的金属表面) 定向扩散透射材料:透过能看到光源大致影像(毛玻璃)

四、视觉基本特性

视角:被看物体的大小对眼镜形成的张角。

视野:头和眼镜不懂,人眼能看到的空间范围,水平面为180°,垂直面为130°,其中上60°,下70°,视线周围30°范围,清晰度较好。 明适应与暗适应:10-35min、3-6s 视度:看物体的清楚程度。

影响适度的因素: 亮度、物件的相对尺寸(用视角表示)、物体与背景的亮度对比、识别时间、眩光影响、天然光和人工光

亮度×识别时间=常数 识别时间越短,越需要提高亮度才能引起视感觉。

眩光:由于视野中亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的对比,一致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象。分为失能眩光和不舒适眩光;直接眩光和反射眩光。 一次反射眩光:是指较强的光线投射到被观看的物体上,由于目标物体的表面光泽产生反射而形成的镜面反射现象或漫射镜面反射现象。例如,将一个镜子挂在窗户的对面的墙上,当阳光从窗户射入时我们观察镜框内的东西就会产生光斑,这种光斑实际上是侧窗的像。

二次反射眩光:是当人体本身或其他物件的亮度高于被观看物体的表面亮度,而它们的反射形象又刚好进入人的视线内,这时人眼就会在物体的表面上看到本人或物件的反射形象,从而无法看清目标物体。例如,当站在一个玻璃陈列柜想看清陈列品时看见的反而是自己,这种想象就是二次反射眩光。 措施:

直接眩光:限制光源亮度;增加眩光源背景亮度,减少二者亮度对比;减少形成眩光的光源视面积;尽可能增加眩光源的仰角

反射眩光:视觉作业表面采用无光泽表面;视觉作业面远离照明光源同人形成的镜面反射区域;使用发光面积大、亮度低的光源;使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中比例减少。 统一眩光值UGR:是度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对人眼引起的不舒适感主观反应的心理参量。<13没有眩光(手术台,精细作业);13-16开始有感觉;(绘图室、精品展厅);17-19引起注意(办公室、教室、会议室、阅览室);20-22引起轻度不适(门厅 、营业厅、厨房)。对于RGR等于或小于22的场所,应限制损害对比降低可见度的光幕反射和反射眩光。

光源色温:当光源的颜色和黑体在某一温度下发出的颜色相同时,黑体的温度就叫做光源的色温。符号Tc,单位K(绝对温度)。40W白炽灯色温为2700K。相关色温„白炽灯„其他光源。P157 黑体:对于落在上面的辐射,不反射也不透射,完全吸收的物体。 显色性:光源对物体颜色呈现的程度称为显色性。

显色指数:物体在待测光源下的颜色和在标准光源下的颜色相比的符合程度叫做显色指数,符号Ra。最大值100。80-100为优良,50-79一般,小于50较差。

采光系数:在室内给定平面上的一点,由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。 采光系数标准值:室内和室外天然光临界照度时的采光系数值。

采光系数最低值:侧面采光时,房间典型剖面和假定工作面交线上采光系数最低一点的数值。 采光系数平均值:顶部采光时,房间典型剖面和假定工作面交线上采光系数的平均值。

8.下列哪个室内采暖系统无法做到分户计量和分室温度调节?( )

A.户内双管水平并联式系统

B.户内单管水平跨越式系统

C.户内双管上供下回式系统

D.垂直单管无跨越管系统

提示:采用传统的垂直单管无跨越管系统无法做到分户计量和分室温度调节。

答案:D 10.确定酒店客房空气调节的新风量时下列哪种说法是错误的?(

)

A.新风量应满足人员所需的最小值

B.新风量应符合相关的卫生标准

C.新风量不应负担室内热负荷

D.新风量应小于客房内卫生间的排风量

答案:C

16.已知低压钠灯发出波长为589nm的单色光,其辐射的光谱效能最大值Km为683lm/w,相对应的光谱光效率v(λ)为0.78,设其辐射通量φe,λ为10.3W,则它发出的光通量为( )。

A.5487lm

B.4732lm

C.7035lm

D.6068lm

答案:A

18.当生活污水管上设有乙字管时,检查口应设何处?(

)

A.乙字管的上一层

B.本层乙字管的上部

C.本层乙字管的下部

D.乙字管的下一层

答案:B 19.排水管道的敷设管线应与建筑物轴线平行并且与建筑物外墙的距离不小于(

)。

A.5m

B.5.3m

C.3.5m

D.3m

答案:D 20.因为给水系统的任务是将水自室外给水管引入室内配水点,以下哪一个因素可不考虑?(

)

A.水质

B.水温

C.水量

D.水压

答案:B 12.平壁内的导热过程,(

)是正确的。

A.平壁内无孔隙时,只有导热现象

B.平壁中孔隙内空气不流动时,没有对流传热现象

C.平壁中孔隙壁面温度不随时间变化,没有辐射传热现象

D.平壁内对流、辐射传热现象处处都存在,但传热量比例很小

答案:D 13.设计集中采暖时。不正确的冬季室内计算温度是(

)。

A.住宅卧室等主要房间16~20℃

B.盥洗室、厕所不低于16℃

C.托儿所、幼儿园、医务室不应低于20℃

D.浴室不应低于25℃

答案:B 14.计算采暖热负荷时。围护结构的附加耗热量,应按其占基本耗热量的百分率确定。下列各朝向修正率中。不正确的是(

)。

A.北向修正率为0%~10%

B.东向修正率为+15%

C.西向修正率为-5%

D.南向修正率为-15%~-30%

答案:B 15.在民用建筑中采用以热水为热媒的散热器采暖系统时,下列哪种说法是错误的?(

)

A.采用钢制散热器时,应采用闭式采暖系统

B.两道外门之间的门斗内,不应设置散热器

C.托儿所、幼儿园中的散热器不得暗装,也不得加防护罩

D.暗装的散热器设置恒温阀时,恒温阀应采用外置式温度传感器

答案:C 6.以下叙述哪条错误?( )

A.医院污水在消毒前必须进行机械处理

B.医院污水必须进行消毒处理

C.经消毒处理后达标排放的医院污水可排人生活饮用水集中取水点上游1000m以外

D.凡经消毒后的医院污水即可排入水体

答案:D

7.通过地震断裂带的管道,穿越铁路或其他主要交通干线以及位于地基土为可液化土地段上的管道,应该采用( )。

A.钢筋混凝土管

B.塑料管

C.铸铁管

D.钢管

答案:D

8.建筑节约用水的方法除防止渗漏、限定水量和定时控制等方式外,还有( )。

A.定时供水

B.分区供水

C.适时调节供水

D.水车流动供水

答案:C

9.关于水景设计的要求中,以下哪条是错误的?( )

A.水景工程宜采用不锈钢等耐腐蚀管材

B.水景水池可用生活饮用水作为补充水源

C.建筑杂排水可直接用于水景用水

D.水景水质应符合《景观娱乐用水水质标准》

答案:C

10.以下关于游泳池设计要求中,哪条是错误的?( )

A.成人戏水池水深宜为1.5m

B.儿童游泳池水深不得大于0.6m

C.进入公共游泳池、游乐池的通道应设浸脚消毒池

D.比赛用跳水池必须设置水面制波装置

答案:A 1.下列光度量单位中,何者是照度的单位?( )

A.1m

B.cd

C.1x

D.cd/㎡

答案:C

2.下列材料的导热系数由小至大排列正确的是( )。

A.钢筋混凝土、重砂浆黏土砖砌体、水泥砂浆

B.岩棉板、加气混凝土、水泥砂浆

C.水泥砂浆、钢筋混凝土、重砂浆黏土砖砌体

D.加气混凝土、保温砂浆、玻璃棉板

答案:B

3.关于建筑屋面雨水管道设计流态要求中,以下哪条是错误的?( )

A.高层建筑屋面雨水排水宜按重力流设计

B.公共建筑的大型屋面雨水排水宜按重力流设计

C.库房大型屋面雨水排水宜按压力流设计

D.工业厂房大型屋面雨水排水宜按压力流设计

答案:B

4.下列哪些用房的洗涤池,不必采用非手动开关和防止污水外溅?( )

A.诊查室、诊断室检验科

B.医生办公室、护士室、配方室、治疗室

C.产房、手术室、无菌室、其他有无菌要求或需要防止交叉感染的用房

D.卫生间、浴室

答案:D

5.在明亮环境条件下,人眼对下列何种单色光最敏感?( )

A.红色光

B.蓝色光

C.黄绿色光

D.紫色光

答案:C 16.在相同的简谐波作用下,下面哪种材料表面的温度波动最小( )?

A.钢筋混凝土

B.浮石混凝土

C.加气混凝土

D.砖砌体

答案:A

17.有关围护结构在室外气温周期性变化热作用下的传热特征,下面哪一项叙述不正确( )?

A.围护结构内、外表面温度波动的周期相同,但与室外气温波动的周期不同

B.围护结构外表面温度波动的波幅比室外气温波动的波幅小

C.围护结构内部温度波动的波幅从外至内逐渐减小

D.外表面温度最高值出现时间比内表面早

提示:在周期性变化热作用下围护结构的传热特征是:室外温度、平壁表面温度和内部任一截面处的温度都是同一周期的简谐波动,从室外空间到平壁内部,温度波动的波幅逐渐减小,温度波动的相位逐渐向后推迟。

答案:A

18.在建筑设计中常利用封闭空气间层作为围护结构的保温层,封闭空气间层的热阻的大小主要取决于( )

A.间层中空气导热系数的大小

B.间层中空气的相对湿度

C.间层材料两侧的导热系数

D.间层中空气对流传热的强弱以及间层两侧内表面辐射换热的强弱

提示:封闭空气间层的传热中,辐射换热占的比例最大,对流和导热占的比例较小

答案:D

19.封闭空气间层的热阻在其间层内贴上铝箔后会大量增加,这是因为( )

A.铝箔减小了空气间层的辐射换热

B.铝箔减小丁空气间层的对流换热

C.铝箔减小了空气间层的导热

D.铝箔增加了空气间层的导热热阻

答案:A

20.已知2cm厚垂直式一般封闭空气间层的热阻为Rg[(㎡·K)/W),下列封闭空气间层热阻R的表示式,哪一项不正确( )?

A.热流向上的2cm厚水平式一般封闭空气间层,R

B.热流向下的2cm厚水平式一般封闭空气间层,R>Rg

C.4cm厚垂直式一般封闭空气间层,R=2Rg

D.热流向下2cm厚水平式封闭空气间层,R<2Rg

提示:封闭空气间层的传热不是纯导热过程,它的热阻与间层厚度之间不存在成比例增长的关系。见《民用建筑热工设计规范》的空气间层热阻值。

答案:C 11.下列几种对建筑材料热工特性的叙述,哪一种是正确的( )?

A.保温材料的导热系数随材料厚度的增大而增大

B.保温材料导热系数随温度的增大而减小

C.保温材料的导热系数随湿度的增大而增大

D.保温材料的干密度越小,导热系数越小

提示:保温材料的导热系数随湿度的增加而增大,随温度的增大而增大,有些保温材料的导热系数随干密度减小,导热系数先减小,然后会增大。

答案:C

12.若不改变室内空气中的水蒸气含量,使室内空气温度上升,室内空气的相对湿度( )。

A.增加

B.减小

C.不变

D.无法判断

提示:根据相对湿度计算公式,水蒸气含量不变(即水蒸气分压力户不变),温度上升,空气的饱和蒸汽压随之上升,所以相对湿度减小。

答案:B

13.冬天在采暖房间内,下列哪个部位的空气相对湿度最大( )?

A.外窗玻璃内表面

B.外墙内表面

C.室内中部

D.内墙表面

提示:在采暖房间内,各处空气中的水蒸气含量差别不大(即水蒸气分压力P差别不大),因此各部位的相对湿度主要受该处温度的影响。由于外窗玻璃的传热阻最小,它的内表面温度最低,饱和蒸汽压最小,根据相对湿度计算公式判断,外窗玻璃内表面的相对湿度最大。

答案:A

14.厚度为200mm的钢筋混凝土与保温材料层组成的双层平壁,下述条件中哪一种双层平壁的热阻最大( )?

A.d=150,λ=0.19

B.d=40,λ=0.04

C.d=50,λ=0.045

D.d=50,λ=0.06

提示:使用导热热阻计算公式R=d/λ计算。

答案:C

15.下述围护结构的热工特性,哪一种是不正确的( )?

A.厚度相同时,钢筋混凝土的热阻比砖砌体小

B.l00mm厚加气混凝土(干密度为500kg/m3)的热阻比30mm厚岩棉(干密度为70kg/m3)的热阻大

C.20mm厚水泥砂浆的热阻比20mm厚石灰砂浆的热阻小

D.50mm厚岩棉的热阻比30mm厚岩棉的热阻大

提示:使用导热热阻计算公式计算R=d/λ,然后进行比较。

答案:B 6.按有关规范,夏热冬暖地区的热工设计应该满足下列哪一种要求?( )

A.必须满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热

B.必须满足冬季保温要求,并适当兼顾夏季防热

C.必须满足夏季防热要求,并适当兼顾冬季保温

D.必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温

答案:D

7.在室内热环境的评价中,根据丹麦学者房格尔的观点,影响人体热舒适的物理量有( )个,人体的热感觉分为( )个等级。

A.4,7

B.4,3

C.6,7

D.6,5

提示:根据丹麦学者房格尔的观点,评价室内热环境的PMV指标中包含6个物理量(室内空气温度、湿度、速度、壁面平均辐射温度、人体活动强度和衣服热阻)和7个等级(+3:热;+2:暖;+l:稍暖;0:舒适;—l:稍凉;—2:凉;—3:冷)。

答案:C

8.“导热系数”是指在稳态条件下,在以下哪3种情况时,通过1㎡截面积在1h由导热方式传递的热量?( )

A.材料层厚度为lm,两侧空气温度差

1、

B.围护结构内外表面温度差为1t

C.围护结构两侧空气温度差为lt

D.材料层厚度为1m,两侧表面温度差1t

提示:导热系数“是指在稳态条件下,材料层厚度为1m,材料层两侧表面温度差为1t时,在1h内通过1㎡截面积由导热方式传递的热量。

答案:D

9.下列材料的导热系数由小至大排列正确的是哪一个?( )

A.钢筋混凝土、重砂浆烧结普通砖砌体、水泥砂浆

B.岩棉板(密度<80kg/m3)、加气混凝土(密度500kg/m3)、水泥砂浆

C.水泥砂浆、钢筋混凝土、重砂浆烧结普通砖砌体

D.加气混凝土(密度700kg/m3)、保温砂浆、玻璃棉板(密度80—200kg/m3)

提示:见《民用建筑热工设计规范》的建筑材料的热工指标中材料的导热系数值。

答案:B

10.作为建筑工程上用的保温材料,其物性指标导热系数应小于( )W/(m·K)。

A.0.8

B.0.25

C.0.05

D.0.5

提示:保温材料的导热系数应该小于0.25W/(m·K)。

答案:B 1.热量传递有三种基本方式,以下哪种说法是完整、正确的?( )

A.导热、渗透、辐射

B.对流、辐射、导热

C.吸热、放热、导热、蓄热

D.吸热、对流、放热

答案:B

2.有关材料层的导热热阻,下列叙述中哪一种是正确的?( )

A.厚度不变,材料层的热阻随导热系数的减小而增大

B.温度升高,材料层的热阻随之增大

C.只有增加材料层的厚度,才能增大其热阻

D.材料层的热阻只与材料的导热系数有关

答案:A

3.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力( )

A.相差极小

B.相差极大

C.白色物体表面比黑色物体表面强

D.白色物体表面比黑色物体表面弱

提示:白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力相差极小,反射率或吸收率基本相同

答案:A

4.在下列叙述中,( )是正确的

A.墙体的热阻,随着吹向墙体的风速增大而增大

B.在冬季同样的室内外气温条件下,传热阻R0越大,通过围护结构的热量越少,而内表面的温度则越高

C.空气间层的隔热效果与它的密闭性无关

D.砖比混凝土容易传热

提示:吹向墙体的风速增大,墙体外表面的换热阻减小,因而墙体的传热阻减小。空气间层的隔热效果与它的密闭性有关;砖的导热系数比棍凝土的导热系数小,与其比较更不易传热

答案:B

5.关于太阳辐射,下述哪一项叙述不正确?

A.太阳辐射的波长主要是短波辐射

B.到达地面的太阳辐射分为直射辐射和散射辐射

C.同一时刻,建筑物各表面的太阳辐射照度相同

D.太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同

答案:C

上一篇:英语教师学习心得体会下一篇:医院个人年度工作总结