Національний технічний університет україни
“Київський політехнічний інститут”
Контрольні завдання
з навчальної дисципліни «Оптико-електронні прилади»
(назва)
для студентів спеціальності (напряму) 6.051004
(код)
«Оптотехніка»
(назва)
Контрольне завдання № 1–5
Для кожного з 5 варіантів обрана горизонтальна траса атмосфери на рівні моря. Треба розрахувати:
Інтеральний коефіцієнт пропускання світла чистої атмосфери для вказаного вікна прозорості (застосувати метод Лангера).
Спектральні коефіцієнти пропускання світла чистої атмосфери, обумовлені поглинанням на молекулах Н2О і СО2. Необхідні метеорологічні дані, довжина хвилі λ і траси D містяться в таблиці варіантів. Спектральні коефіцієнти τλ беруться з таблиць Песмана Лармора, які додаються.
Спектральний коефіцієнт прозорості атмосфери τр, обумовлений наявністю аерозолей.
Загальний спектральний коефіцієнт прозорості з врахуванням поглинання і розсіювання.
Таблиця вихідних даних
Параметр |
Варіант |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Температура повітря, Т [оС] |
25 |
30 |
20 |
20 |
35 |
Відносна вологість, HR[% ] |
60 |
80 |
90 |
85 |
70 |
Довжина траси, D [км] |
1,5 |
1,5 |
4 |
3 |
2,5 |
Вікно прозорості, № |
VI |
VIII |
VII |
VI |
VIII |
Довжина хвилі, λ [мкм] |
4 |
10 |
5 |
3 |
13 |
Метеорологічна дальність видимості для λ = 0,6 мкм, DV [км] |
10 |
5 |
2 |
4 |
1,5 |
Контрольне завдання № 6–10
Загальна частина
Відомо,що сонячна постійна (константа) Ее = 1,37·103 Вт/м2, а кутовий діаметр сонячного диску α = 32’. За умови того, що Сонце є АЧТ з ламбертовою поверхнею, розрахувати:
1.Чому дорівнює середня енергетична яскравість Le Сонця в межах всього його спектру випромінювання (інтегральна, повна енергетична яскравість) ?
2. Чому дорівнює температура поверхні Сонця за шкалою Кельвіна ?
3. На якій довжині хвилі спектру випромінювання спостерігається максимальна спектральна яскравість Lλ,max ?
4. Чому дорівнює Lλ,max ?
5. Яка частка
енергетичної яскравості Сонця
припадає
на спектр, який належить інтервалу
Числові значення констант, які входять до формул:
закон зміщення Голіцина-Віна: 2898 мкм·К;
другий закон Віна: 1,286· 10-15 Вт/ см2·мкм·К5
закон Стефана-Больцмана: 5,67·10-12 Вт/см2·К4
Варіативна частина
Для вказаного типу і імпульсного режиму роботи лазера розрахувати:
6. Енергетичну світимість Ме,л пучка променів на виході лазера.
7. Енергетичну яскравість лазера по відношенню до повної енергетичної яскравості Сонця
Таблиця вихідних даних
Параметр |
Варіант/ |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Тип лазера (активне середовище) |
Rb:кристал |
CO2 |
Cu |
HF |
Nd:cкло |
Площа вихідного торця лазера, А [см2] |
1 |
5 |
2 |
3 |
2 |
Тривалість імпульсу, τ [мкс] |
1000 |
0,1 |
0,02 |
1 |
0,005 |
Кут розходження пучка, α´ |
5 |
3 |
4 |
3 |
7 |
Енергія імпульсу, Q [Дж]. |
20 |
400 |
4·10-4 |
0,3 |
100 |
Довжина хвилі, λ [мкм] (лише для довідки) |
0,693 |
10,6 |
0,578 |
3 |
1,06 |