Физические основы оптоэлектроники (Контрольная №2 вариант№4. по метод. Давыдов В.Н.спец.210405)
.doc
Федеральное агентство по образованию
Томский межвузовский центр дистанционного образования
Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Контрольная работа №2
(Вариант № 4)
по дисциплине «Физические основы оптоэлектроники»
(Учебное пособие «Физические основы оптоэлектроники»,
Автор : В.Н. Давыдов
Томск - 2004 г.
Выполнил:
студент ТМЦДО
22.10.2011 г.
2011 г
Задание №1
Рассчитать величину активного сопротивления, находящегося при температуре Т=300 К, если амплитуда теплового шума, регистрируемого на нём вольтметром с полосой пропускания , составляет .
Решение.
Эта задача на использование теоремы Найквиста: уровень шумового напряжения, образующего на активном сопротивлении в заданной полосе частот, равен:
Из данного вырвжения выразим величину активного сопротивления:
Ом.
Таким образом, ответ на поставленный вопрос таков: величина активного сопротивления равна R Ом.
Ответ: R Ом.
Задание №2
Определить суммарное время жизни неравновесных носителей заряда (фотон+фотон) в германиевом образце n-типа проводимости с концентрацией донорной примеси находящемся при температуре Т=300 К, если известно, что внутренняя квантовая эффективность генерации оптического излучения в этом образце составляет 0,68.
Решение.
Исходными выражением для определения параметров внутренней квантовой эффективности является выражение, в котором неизвестными величинами являются время жизни излучательной рекомбинации и время жизни без излучательной рекомбинации :
Время жизни излучательной рекомбинации зависит от уровня легирования полупроводника по закону:
Из табличных данных известно, что время излучательной рекомбинации в собственном германии составляет
Поэтому по выражению будим иметь:
Суммарное время жизни выразим и подставим числовые значения из формулы:
Ответ:
Задача №3
Определить величину модуля упругости нематика, если известно, что величины диэлектрической проницаемости этого вещества вдоль оси молекулы и перпендикулярно ей при температуре равны соответственно, а напряжение перехода Фредерикса в нём составляет 1,4 В.
Решение.
Для решения данной задачи воспользуемся выражением, из него выразим модуль упругости К:
где -анизотропия диэлектрической проницаемость жидкого кристалла.
.
Будем решать задачу в системе СГСЕ, а полученный результат переведём в систему СИ.
Подстановка в данное выражение численных значенийпараметров жидкого кристалла даёт величину модуля упругости:
Ответ: