激光原理与技术复习——简答题

激光原理复习题----填空简答论述

1.什么是光波模式？

答：光波模式:在一个有边界条件限制的空间内，只能存在一系列独立的具有特定波矢的平面单色驻波。这种能够存在于腔内的驻波（以某一波矢为标志）称为光波模式。

2.如何理解光的相干性？何谓相干时间、相干长度？

答：光的相干性:在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。

相干时间：光沿传播方向通过相干长度所需的时间，称为相干时间。

相干长度：相干光能产生干涉效应的最大光程差，等于光源发出的光波的波列长度。

3.何谓光子简并度，有几种相同的含义？激光源的光子简并度与它的相干性什么联系？

答：光子简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度。

光子简并度有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。

联系：激光源的光子简并度决定着激光的相干性，光子简并度越高，激光源的相干性越好。

4.什么是黑体辐射？写出公式,并说明它的物理意义。答：黑体辐射：当黑体处于某一温度的热平衡情况下，它所吸收的辐射能量应等于发出的辐射能量，即黑体与辐射场之间应处于能量（热）平衡状态，这种平衡必然导致空腔内存在完全确定的辐射场，这种辐射场称为黑体辐射或平衡辐射。

物理意义：在单位体积内，频率处于附近的单位频率间隔中黑体的电磁辐射能量。 .

5.描述能级的光学跃迁的三大过程，并写出它们的特征和跃迁几率。Page10

答：(1)自发辐射：处于高能级的一个原子自发的向跃迁，并发射一个能量为的光子，这种过程称为自发跃迁，由原子自发跃迁发出的光波称为自发辐射。

特征：a) 自发辐射是一种只与原子本身性质有关而与辐射场无关的自发过程,无需外来光。b) 每个发生辐射的原子都可看作是一个独立的发射单元，原子之间毫无联系而且各个原子开始发光的时间参差不一，所以各列光波频率虽然相同，均为，各列光波之间没有固定的相位关系，各有不同的偏振方向，而且各个原子所发的光将向空间各个方向传播，即大量原子的自发辐射过程是杂乱无章的随机过程，所以自发辐射的光是非相干光。

..自发跃迁爱因斯坦系数：

(2)受激吸收：处于低能态的一个原子，在频率为的辐射场作用（激励）下，吸收一个能量为的光子并向能态跃迁，这种过程称为受激吸收跃迁。

特征：a) 只有外来光子能量时，才能引起受激辐射。b)跃迁概率不仅与原子性质有关，还与辐射场的有关。

受激吸收跃迁概率：（为受激吸收跃迁爱因斯坦系数，为辐射场）(3)受激辐射：处于上能级的原子在频率为的辐射场作用下，跃迁至低能态并辐射一个能量为的光子。受激辐射跃迁发出的光波称为受激辐射。

特征：a) 只有外来光子能量时，才能引起受激辐射；b) 受激辐射所发出的光子与外来光子的频率、传播方向、偏振方向、相位等性质完全相同。

受激辐射跃迁概率：（为受激辐射跃迁爱因斯坦系数，为辐射场）

6.系数有哪些？它们之间的关系是什么？

答：自发跃迁爱因斯坦系数，受激吸收跃迁爱因斯坦系数，受激辐射跃迁爱因斯坦系数关系

7.激光器主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？答：激光工作物质：用来实现粒子数反转和产生光的受激发射作用的物质体系。接收来自泵浦源的能量，对外发射光波并能够强烈发光的活跃状态，也称为激活物质。

泵浦源：提供能量，实现工作物质的粒子数反转。

光学谐振腔：a)提供轴向光波模的正反馈；b)模式选择，保证激光器单模振荡，从而提高激光器的相干性。

8.什么是热平衡时能级粒子数的分布？什么是粒子数反转？如何实现粒子数反转？

答：热平衡时能级粒子数的分布：在物质处于热平衡状态时，各能级上的原子数（或集居数）服从玻尔兹曼分布。粒子数反转：使高能级粒子数密度大于低能级粒子数密度。

如何实现粒子数反转：外界向物质供给能量（称为激励或泵浦过程），从而使物质处于非平衡状态。

9.如何定义激光增益？什么是小信号增益？大信号增益？增益饱和？

答：激光增益定义：表示光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数。

小信号增益：当光强很弱时，集居数差值不随z变化，增益系数为一常数，称为线性增益或小信号增益。

大信号增益：在放大器中入射光强与(为饱和光强)相比拟时，，为大信号增益。

增益饱和：当光强足够强时，增益系数g也随着光强的增加而减小，这一现象称为增益饱和效应。

10.什么是自激振荡？产生激光振荡的条件是什么？

答：自激振荡：不管初始光强多么微弱，只要放大器足够长，就总是形成确定大小的光强，这就是自激振荡的概念。产生条件：

11.激光的基本特性是什么？

答：激光四性：单色性、相干性、方向性和高亮度。这四性可归结为激光具有很高的光子简并度。

12．如何理解激光的空间相干性与方向性？如何理解激光的时间相干性？如何理解激光的相干光强?

答：(1)激光的方向性越好，它的空间相干性程度越高。

(2)激光的相干时间和单色性存在着简单关系，即单色越

好，相干时间越长。

(3)激光具有很高的亮度，激光的单色亮度，由于激光具有极好的方向性和单色性，因而具有极高的光子简并度和单色亮度。

13.什么是谐振腔的谐振条件？如何计算纵模的频率、纵模间隔和纵模的数目？

答：(1)谐振条件：谐振腔内的光要满足相长干涉条件（也称为驻波条件）。波从某一点出发，经腔内往返一周再

回到原来位置时，应与初始出发波同相（即相差为的整数倍）。如果以表示均匀平面波在腔内往返一周时的相位滞后，则可以表示为。为光在真空中的波长，为腔的光学长度，为正整数。

(2)如何计算纵模的频率、纵模间隔和纵模的数目\纵模的频率:；纵模间隔:

纵模的数目:对于满足谐振条件频率为的波，其纵模数目,为小信号增益曲线中大于阈值

增益系数的那部分曲线所对应的频率范围(振荡带宽)。14.在激光谐振腔中一般有哪些损耗因素，分别与哪些因素有关？

答：损耗因素：

几何偏折损耗：与腔的类型、腔的几何尺寸、模式有关。衍射损耗：与腔的菲涅尔数、腔的几何参数、横模阶次有关。

腔镜反射不完全引起的损耗：与腔镜的透射率、反射率有关。

材料中的非激活吸收、散射、腔内插入物所引起的损耗：与介质材料的加工工艺有关。

15.哪些参数可以描述谐振腔的损耗？它们的关系如何？Page29-31

答：(1)描述参数：a)平均单程损耗因子：（为初始光强，为往返一周后光强）b)腔内光子的平均寿命：c)品质因数：(2)关系：腔的损耗越小，平均单程损耗因子越小，腔内光子的平均寿命越长，品质因数越大。

16.如何理解激光谐振腔衍射理论的自再现模？

答：开腔镜面上，经过足够多次往返后，能形成这样一种稳恒场，其分布不再受衍射的影响，在腔内往返一次能

够再现出发时的场分布。这种稳恒场经一次往返后，唯一可能的变化是，镜面上各点的场分布按同样的比例衰减，各

点的相位发生同样大小的滞后。把这种开腔镜面上的经一次往返能再现的稳恒场分布称为开腔的自再现模。

17.求解菲涅尔-基尔霍夫衍射积分方程得到的本征函数和本征值各代表什么?

答：本征函数):描述腔的一个自再现模式或横模。其模描述镜面上场的振幅分布，幅角描述镜面上场的相位分布。本征值值:表示自再现模在渡越一次时的幅值衰减和相位滞后。其模值量度自再现模在腔内往返一次的功率损耗，幅角量度自再现模的单程相移，从而也决定模的谐振频率。

18.什么是一般稳定球面腔与共焦腔的等价性？答：(1)任意一个共焦球面腔与无穷多个稳定球面腔等价;(2)任一满足稳定条件的球面腔唯一地等价于某一个共焦腔。即如果某一个球面腔满足稳定性条件，则必定可以找到而且也只能找到一个共焦腔，其行波场的某两个等相位面

与给定球面腔的两个反射镜面相重合。

19.高斯光束的表征方法有哪些？

答：(1)表征方法a)用束腰半径(或共焦参数)及束腰位置表征高斯光束；b)用光斑半径及等相位面曲率半径表征高斯光束；

20.为了使高斯光束获得良好聚焦，常采用的方法有哪些？

答：a)用短焦距透镜；

b)使高斯光束腰斑远离透镜焦点；

c)将高斯光束腰斑半径放在透镜表面处.

21.非稳腔和稳定腔的区别是什么？举例说明哪些是非稳腔？

答：(1)区别：稳定腔中傍轴光线能在腔内往返任意多次而不致横向溢出腔外；而非稳腔中傍轴光线在腔内经过有限次往返后必然从侧面溢出腔外。

(2)非稳腔类型

所有双凸腔；所有平-凸腔；凹面镜曲率半径小于腔长的平-凹腔；一镜曲率半径小于腔长一镜曲率半径大于腔长的双凹腔-双凹非稳腔；两镜曲率半径之和小于腔长的双凹腔；凹面镜曲率半径小于腔长的凹凸非稳腔-凹凸非稳腔；两镜曲率半径之和大于腔长的凹凸非稳腔.

22.什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？

答：(1)谱线加宽：由于各种因素的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中心频率附近一个很小的频率范围内，这就叫谱线加宽。

(2)加宽类型及机制

a)均匀加宽自然加宽机制：原子的自发辐射引起的。碰撞加宽机制：大量原子（分子、离子）之间的无规则碰撞。

晶格振动加宽：机制：晶格振动使激活离子处于随周期变化的晶格场，激活离子的能级所对应的能量在某一范围内变化。

b)非均匀加宽

多普勒加宽机制：由于作热运动的发光原子（分子所发出）辐射的多普勒频移引起的。

晶格缺陷加宽机制：晶格缺陷部位的晶格场将和无缺陷部位的理想晶格场不同，因而处于缺陷部位的激活离子的能级将发生位移，导致处于镜体不同部位的激活离子的发光中心频率不同。

c)综合加宽

气体工作物质的综合加宽机制：由碰撞引起的均匀加宽和多普勒非均匀加宽。

固体激光工作物质综合加宽机制：由晶格热振动引起的均匀加宽和晶格缺陷引起的非均匀加宽。液体工作物质

的综合加宽机制：溶于液体中的发光分子与其它分子碰撞而导致自发辐射的碰撞加宽。

23.如何理解均匀加宽和非均匀加宽？

答：均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的，对于均匀加宽，每个发光原子都以整个线型发射，不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定原子联系起来，或者说，每一个原子对光谱内任一频率都有贡献。

非均匀加宽：原子体系中每个原子只对谱线内与它的中心频率相应的部分有贡献，因而可以区分谱线上的某一频率是由哪一部分原子发射的。

24.分析三能级和四能级系统中粒子在各能级之间的跃迁过程，画出示意图，为什么三能级系统比四能级系统需要更强的激励？

答：这是因为四能级系统系统的激光下能级为激发态，，所以只需把个粒子激励到能级就可以使增益克服腔的损耗而产生激光。而在三能级系统中，激光下能级是基态，至少要将个粒子激励到能级上去，才能形成集居数反转，所以三能级系统的阈值能量或阈值功率要比四能级系统大得多。

25.说明均匀加宽和非均匀加宽工作物质中增益饱和的机理.。

答：均匀加宽增益饱和机理

在均匀加宽情况下，每个粒子对谱线不同频率处的增益都有贡献，也就是说均匀加宽的激光工作物质对各种频率

入射光的放大作用全都使用相同的反转粒子数，因此强光会导致反转集居数密度的下降，而反转集居数密度的下降又

将导致弱光增益系数的下降，结果是增益在整个谱线上均匀地下降。

非均匀加宽增益饱和机理

26.饱和光强的含义？怎样定义的？

答：(p151)饱和光强的物理意义是：当入射光强度可以和比拟时，受激辐射造成的上能级集居数衰减率才可以与其它弛豫过程（自发辐射及无辐射跃迁）相比拟。因此当时，与光强无关，而当可以和相比拟时，随着的增加而减少，减少到小信号情况下的倍。

27．在强光入射下，均匀加宽和非均匀加宽工作物质中，弱光的增益系数如何变化？

答：(1)均匀加宽物质中

频率为的强光入射不仅使自身的增益系数下降，也使其它频率的弱光的增益系数也以同等程度下降，结果是增益在整个谱线上均匀的下降。

(2)非均匀加宽工作物质中

频率为的强光入射时，会形成以为中心，宽度为的烧孔，若入射频率为的弱光处在烧孔造成

的烧孔范围之内，则弱光增益系数将小于小信号增益系数，若处于烧孔范围之外，则弱光增益系数不受强光的影响

仍等于小信号增益系数。

28.描述非均匀加宽工作物质中的增益饱和的“烧孔效应”，并说明原理。

答：(1)描述:对于非均匀加宽工作物质中，在其增益曲线曲线上，在频率处产生一个凹陷，凹陷宽度约为，频率处的凹陷最低点下降到小信号增益系数的倍，以上现象称为增益曲线的烧孔效应。

(2)原理：在非均匀加宽工作物质中，频率的强光只在附近宽度约为的范围内引起反转集居数的饱和，对表观中心频率处在烧孔范围外的反转集居数没有影响。若有一频率为的弱光同时入射，如果频率处在强光造成的烧孔范围之内，则由于反转集居数的减少，弱光增益系数将小于小信号增益系数。如果频率处于烧孔范围之外，则弱光增益系数不受强光的影响而仍等于小信号增益系数，所以在增益曲线曲线上，在频率处产生一个凹陷，凹陷宽度约为。29激光器的振荡条件是什么？稳定工作条件？

答：(1)振荡条件：满足腔的谐振条件，成为腔的梳状模之一；频率落在工作物质的谱线范围内，即对应增益系数大于等于阈值增益系数。

(2)稳定工作条件：增益系数等于于阈值增益系数

30.在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同？

答：均匀加宽激光器中只要有几个满足阈值条件的纵模，就会在振荡过程中相互竞争，结果总是靠近中心频率的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其它纵模都被抑制而熄灭。因此理想情况下，均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵模的，单纵模的频率总是在谱线中心频率附近。

非均匀加宽激光器中也存在模式竞争，当纵模形成的烧孔重叠时会发生竞争，竞争模的输出功率无规则起伏。31.什么是兰姆凹陷？定性解释其成因。

答：(1)激光器的单模输出功率和单模频率的关系曲线中，在处，曲线有一凹陷，称为兰姆凹陷。 (2)成因：当频率接近，且时，两个烧孔部分重叠，烧孔面积的和可能小于时两个

烧孔面积的和时，两个烧孔完全重合，此时只有附近的原子对激光有贡献，虽然它对

应着最大的小信号增益，但由于对激光作贡献的反转集居数减少了，即烧孔面积减少了，所以输出功率下降到某一极小值，从而出现兰姆凹陷。

32.什么是激光器的弛豫振荡现象？

答：一般固体脉冲激光器所输出的并不是一个平滑的光脉冲，而是一群宽度只有微秒量级的短脉冲序列，即所谓“尖峰”序列，激励越强，则短脉冲之间的时间间隔越小，把上述现象称为弛豫振荡效应或尖峰振荡效应。

33.为什么存在线宽极限？它取决于什么？

答：(1)由于存在着自发辐射，稳定振荡时的单程增益略小于单程损耗，有源腔的净损耗不等于零，虽然该模式的光子数密度保持恒定，但自发辐射具有随机的相位，所以输出激光是一个具有衰减的有限长波列，因此具有一定的谱线宽度，这种线宽是由于自发辐射的存在而产生的，因而是无法排出的，因此称为线宽极限。

(2)取决于输出功率、损耗及腔长。

输出功率越大，线宽就越窄；减小损耗和增加腔长也可以使线宽变窄。

34.简述横模和纵模选择的原理及具体方法。

答：(1)横模选择

原理：在各个横模增益大体相同的条件下，不同横模间衍射损耗有差别，在稳定腔中，基膜的衍射损耗最低，随着横模阶次的增高，衍射损耗将迅速增加。如果降低基膜的衍射损耗，使之满足阈值条件（基膜的单程增益至少能补偿它在腔内的单程损耗），则其它模因损耗高而不能起振被抑制。

横模选择方法：小孔光阑选模、谐振腔参数法，非稳腔选模，微调谐振腔。

(2)纵模选择

原理:一般谐振腔中有着相同的损耗，但由于频率的差异而具有不同的小信号增益系数。因此，扩大和充分利用相邻纵模间的增益差，或人为引入损耗差是进行纵模选择的有效途径。

纵模选择方法 :：短腔法、行波腔法、选择性损耗法。35.激光器主要的稳频技术有哪些？

答：兰姆凹陷稳频、饱和吸收稳频、无源腔稳频。

36.调制激光器的工作原理，目前常用的几种调方法。答：(1)工作原理：通过某种方法使谐振腔的损耗因子值按照规定的程序变化，在泵浦源刚开始时，先使光腔具有高损耗因子，激光器由于阈值高而不能产生激光振荡，于是亚稳态上的粒子数可以积累到较高的水平，然后在适当的时刻，使腔的损耗因子突然降到，阈值也随之突然降低，此时反转集居数大大超过阈值，受激辐射极为迅速地增强。于是在极短时间内，上能级存储的大部分粒子的能量转变为激光能量，形成一个很强的激光巨脉冲输出。(2)调制方法: 电光调制（利用晶体(电光效应)控制光在传播过程中的强度称为电光强度调制。）、声光调制（利用晶体声光效应控制光在传播过程中的强度称为电光强度调制。）、被动调 Q（可饱和染料调Q，. 染料调Q技术是利用某种有机染料材料对光的吸收系数随(光强)变化的特性，实现调Q的技术。这种调Q方式中，Q开关的延迟时间由材料本身决定，不受人控制，故又称为被动调Q技术。）

37设么叫内调制什么叫外调制？

答：在激光形成的振荡过程中加载调制信号，通过改变激光的（输出）特性实现调制的方法称为内调制。在激光形成以后，用调制信号对激光进行调制，调制不改变激光器的参数，而是改变已经输出的（激光束）的参数，称为外调制。

38、第一台激光器是谁制造的是什么激光器，它属于哪一类型的激光器？

（1960）年美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼(Maiman)制成世界上第一台激光器—红宝石激光器。

激光是利用（光能）、热能、电能、化学能或核能等外部能量来激励物质，使其发生受激辐射而产生的一种特殊的光。根据激光器工作物质分类有：固体激光器；（气体激光器）；液体激光器；染料激光器；半导体激光器等。

按激光器运转方式分类有：连续激光器；脉冲激光器；调Q激光器；锁模激光器；单模和稳频激光器；可调谐激光器等。

按激光激励方式分类有：光泵式激光器；（电激励式激光器）；化学激励激光器（又称化学激光器）；核泵激光器。按激光器输出激光的波段范围分类有：远红外激光器；（中红外激光器）；近红外激光器；可见激光器；近紫外激光器；真空紫外激光器； X射线激光器等。

世界上第一台激光器是固体激光器。

1、固体激光器用（固体材料）作为激光器的工作物质。

工作物质有红宝石、钕玻璃、钇铝石榴石（YAG）等2、气体激光器的工作物质是气体或金属蒸气。

39、固体激光器的基本组成？一般采用的泵浦方式？冷却

方式有哪些？

答：固体激光器基本上都是由绝缘晶体工作物质、泵浦系统、谐振腔和（冷却系统）、滤光系统构成的。一般都采用光泵浦激励，多为工作于(弧光放电)状态的惰性气体放电灯和霸道体激光器激光。半导体激光器泵浦固体激光器的结构有端泵浦方式和（侧泵浦）方式。

常用的冷却方式有液体冷却、气体冷却和传导冷却等，其中以液冷最为普遍。

40、红宝石激光器、只有红宝石激光器属于(三能级)系

统。。其他均为四能级系统。

掺钕钇铝石榴石(Nd3＋：YAG)，1.06um、CO

2

激光器属于(四能级)系统1.06um、He-Ne激光器是典型的（四能级）系统。632.8nm

41染料激光器为什么在大范围内连续可调？如何实现波长的调谐？

答：染料激光的荧光光谱范围是准连续宽带结构，可使染料激光器在大范围内可以调谐。染料激光器要有一个（波长选择）装置如，光栅、棱镜等就可以调谐激光

器的输出频率。

统计学简答题及答案

统计学简答题及参考答案 1.简述描述统计学的概念、研究容与目的。 概念：它是研究数据收集、整理和描述的统计学分支。 研究容：搜集数据、整理数据、展示数据和描述性分析的理论与方法。 研究目的：描述数据的特征；找出数据的基本数量规律。 2.简述推断统计学的概念、研究容与目的。 概念：它是研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计学分支。 研究容：参数估计和假设检验的理论与方法。 研究目的：对总体特征作出统计推断。 3.什么是总体和样本？ 总体是指所研究的全部个体(数据)的集合，其中的每一个元素称为个体（也称为总体单位）。 可分为有限总体和无限总体： ?有限总体的围能够明确确定，且元素的数目是有限的，可数的。 ?无限总体所包括的元素数目是无限的，不可数的。 总体单位数可用N表示。 样本就是从总体中抽取的一部分元素的集合。构成样本的元素的数目称为样本容量，记为n。 4.什么是普查？它有哪些特点？ 普查就是为了特定的研究目的，而专门组织的、非经常性的全面调查。它有以下的特点： 1)通常是一次性或周期性的 2)一般需要规定统一的标准调查时间 3)数据的规化程度较高 4)应用围比较狭窄。 5.什么是抽样调查？它有哪些特点？ 抽样调查是指从总体中随机抽取一部分单位作为样本进行调查，并根据样本调查结果来推断总体特征的数据搜集方法和统计推断方法。 它具有经济性好、时效性强、适应面广、准确性高等特点。 6.简述统计调查方案的概念及应包括的基本容。 答：统计调查方案就是统计调查前所制订的实施计划，它是指导整个调查过程的纲领性文件，是保证调查工作有计划、有组织、有系统地进行的计划书。 它应包括的基本容有： 〈1〉明确调查目的； 〈2〉确定调查对象和调查单位； 〈3〉设计调查项目； 〈4〉设计调查表格和问卷； 〈5〉确定调查时间； 〈6〉组织实施调查计划； 〈7〉调查报告的撰写，等等。 7.简述统计分组的概念、原则和具体方法。 答：（1）概念

激光原理与技术期末总复习

激光原理与技术期末总复习 考试题型 ?一. 填空题（20分） ?二.选择题（30分） ?三.作图和简答题（30分） ?四.计算题（20分） 第一章辐射理论概要与激光产生的条件 1、激光与普通光源相比较的三个主要特点：方向性好，相干性好和亮度高 2、光速、频率和波长三者之间的关系： 线偏振光：如果光矢量始终只沿一个固定方向振动。 3、波面——相位相同的空间各点构成的面 4、平波面——波面是彼此平行的平面,且在无吸收介质中传播时,波的振幅保持不变。 5、单色平波面——具有单一频率的平面波。 6、ε= h v v —光的频率 h —普朗克常数 7、原子的能级和简并度 （1）四个量子数：主量子数n、辅量子数l、磁量子数m和自旋磁量子数ms。 （2）电子具有的量子数不同，表示电子的运动状态不同。 （3）电子能级：电子在原子系统中运动时，可以处在一系列不同的壳层状态活不同的轨道状态，电子在一系列确定的分立状态运动时，相 应地有一系列分立的不连续的能量值，这些能量通常叫做电子的能 级，依次用E1，E2,…..En表示。 基态：原子处于最低的能级状态成为基态。 激发态：能量高于基态的其他能级状态成为激发态。 （4）简并能级：两个或两个以上的不同运动状态的电子可以具有相同的能级，这样的能级叫做简并能级。 简并度：同一能级所对应的不同电子运动状态的数目，叫做简并 度，用g表示。 8、热平衡状态下，原子数按能级分布服从波耳兹曼定律 （1）处在基态的原子数最多，处于越高的激发能级的原子数越少； （2）能级越高原子数越少，能级越低原子数越多； （3）能级之间的能量间隔很小，粒子数基本相同。 9、跃迁: 粒子由一个能级过渡到另一能级的过程 （1.）辐射跃迁：发射或吸收光子从而使原子造成能级间跃迁的现象 ①发射跃迁: 粒子发射一光子ε = hv=E2－E1而由高能级跃迁至低能级; ②吸收跃迁: 粒子吸收一光子ε=hv=E2－E1 而由低能级跃迁至高能级. （2）非辐射跃迁：原子在不同能级跃迁时并不伴随光子的发射和吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给它的能量 10、光和物质相互作用的三种基本过程：自发辐射、受激辐射和受激吸收

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一、统计的含义和本质是什么P2 含义：“统计”一词可以有三种含义：统计活动、统计数据和统计学。统计活动是对各种统计数据进行搜集、整理并做出相应的推断、分析的活动，通常被划分为统计调查、统计整理和统计分析三个阶段；统计数据是通过统计活动获得的、用以表现研究现象特征的各种形式的数据；统计学则是指导统计活动的理论和方法，是关于如何搜集、整理和分析统计数据的科学。 本质：统计的本质就是关于为何统计，统计什么和如何统计的思想。 二、统计数据有哪些分类不同类型数据有什么不同特点P7 1.统计数据按照所采用的计量尺度不同，可以分为定性数据与定量数据。定性数据是指只能用文字或数字代码来表现事物的品质特征或属性特征的数据，具体又分为定类数据与定序数据两种。定量数据是指用数值来表现事物数量特征的数据，具体又分为定距数据与定比数据两种。 2.统计数据按照其表现形式不同，可以分为绝对数、相对数和平均数。绝对数是用以反映现象或事物绝对数量特征的数据，有明确的计量单位。相对数是用以反映现象或事物相对数量特征的数据，它通过另外两个相关统计数据的对比来体现联系关系。平均数是用以反映现象或事物平均数量特征的数据，体现现象某一方面的一般数量水平。 3.统计数据按照其来源不同，可以分为观测数据与实验数据两类。观测数据是通过统计调查或观测的方式而获取的反映研究现象客观存在的数量特征的数据。实验数据是在人为控制的条件下，通过实验的方式而获得的关于实验对象的数据。 4.统计数据按照其加工程度不同，可以分为原始数据与次级数据两类。原始数据是指直接向调查对象搜集的、尚待加工整理、只反映个体特征的数据。次级数据也称为加工数据或二手数据，是指已经经过加工整理、能反映总体数量特征的各种非原始数据。 5.统计数据按照其时间或空间状态不同，可以分为时序数据与截面数据。时序数据是对同一现象在不同时间上搜集到的数据（即空间状态相同，时间状态不同）。截面数据是对一些同类现象在相同或近似相同的时间上搜集到的数据（即空间状态不同，时间状态相同）。 三、总体和样本概念以及它们之间的关系如何P14 概念：总体，就是统计研究的客观对象的全体，是由所有具有某种共同性质的事物所组成的集合体。样本，就是从总体中抽取的一部分个体所组成的集合。 关系：1.总体是所要研究的对象，而样本则是所要观测的对象，样本是总体的代表和缩影。 2.样本是用来推断总体的。对样本进行观测的目的是要对总体数量特征做出估计或判断，即通常所说的以样本推断总体。 3.总体和样本的角色是可以改变。随着考察角度的改变，一定的研究总体也可成为另一意义上总体的一个样本，这说明总体与样本的角色是可以改变的。 四、标志和指标之间的关系如何P17 区别:1.指标和标志说明的对象不同，指标说明总体的特征，标志则说明个体的特征。 2.指标和标志的表现形式不同，指标是用数值来表现的，而标志则既有只能用文字来表现的品质标志，又有用数值来表现的数量标志。 联系:1.标志是计算统计指标的依据，即统计指标数值是根据个体的标志表现综合而来的。 2.由于总体与个体的确定是相对的、可以换位的，因而指标与标志的确定也是相对的、可以换位的。 五、统计数据收集方案包括哪些内容P25 数据收集目的(why)、数据及其类型(what type)、数据收集对象与观测单位(whom)、观测标

统计学简答题答案资料讲解

1、什么是统计学，有哪些特点？ 统计学是收集、整理、分析、解释数据并从数据中得到结论的学科。 特点：客观性~~相关性~~实用性~~科学性~~严谨性~~逻辑性~~~ 2、何谓标志，按能否用数量表示可以分为哪两种类型，分别举例说明 标志是指说明总体单位属性或特征的名称。可以分为数量标志和质量标志 品质标志:说明总体单位属性特征的名称，用文字描述。Ex：性别，名族，工种，籍贯数量标志：说明总体单位数量特征的名称，用数量表示。数量标志的具体表现称标志值。 Ex：工人的年龄，工资，工龄 3、什么是离散型变量，连续性变量？举例说明 变量：可变的数量标志和指标； 离散型变量：指变量的数值只能以计数的方法取得，（变量值只能取整数）； 连续型变量：指变量的取值连续不断，（变量值能取小数）。 4、简述品质标志和数量标志的区别，并举例说明。 区别：数量标志说明的是总体的数量特征，而品质标志说明的是总体的属性特征。 5、什么是数量指标和质量指标？二者有何关系？ 统计指标：反映总体数量特征的科学概念和具体数值。 注意：从理论上讲，一个完整的统计指标由两部分构成：指标名称+指标数值 例如：某地区2009年完成利税总额（指标名称）为1500（指标数值）亿元。 数量指标：用来反映现象的总规模、总水平、或工作总量的指标。其数值大小随总体的研究范围的大小而增减。 质量指标：反映客观现象的劳动效果或工作质量等事物内部数量关系的指标，其数值的大小与总体的研究范围大小无直接联系。 6、统计标志和统计指标有和联系与区别？ 区别：1、标志是反映总体单位特征；指标反映总体特征。 2、指标都能用数量表示，标志只有数量标志能用数量表示； 3、标志是一个理论概念，实际应用中只有指标。 联系：1、标志与指标可以相互转化，随研究目的的转化而改变； 2、指标值一般是标志值汇总来的； 3、标志的名称常常就是指标名称。 7、制定一份完整的统计调查方案，应包括哪些内容？ 1）明确调查的目的和任务 2）确定调查的对象和调查单位、 3）确定带调查项目、设计调查表或问卷 4）确定调查时间、调查地点和调查方式方法 5）制定调查的组织实施计划 8、举例说明重点调查的概念和特点 重点调查：是在调查对象范围内部选择部分重点调查单位进行的调查。 特点：调查单位少、适用于调查对象的标志值比较集中于某些单位的场合、重点调查的调查方式主要采取专门调查的组织形式（一种是专门组织的一次性调查；另一种是利用定期统计报表经常性地对一些重点单位进行调查。）；有点在于花费较少的人力物力和时间就可以获得总体的基本情况资料。 9、简述重点调查、典型调查、抽样调查的联系与区别P31 抽样调查是一种非全面调查，它是按照随机的原则，从总体中抽取一部分单位作为样本来进行观测研究，以抽样样本的指标去推算总体指标的一种调查。

激光原理与激光技术习题

激光原理与激光技术习题答案 习题一 (1)为使氦氖激光器的相干长度达到1m ，它的单色性?λ/λ应为多大？ 解： 1010 1032861000 106328--?=?=λ=λ λ?=.L R c (2) λ=5000?的光子单色性?λ/λ=10-7，求此光子的位置不确定量?x 解： λ=h p λ?λ=?2h p h p x =?? m R p h x 510 1050007 10 2=?=λ=λ?λ=?=?-- (3)CO 2激光器的腔长L=100cm ，反射镜直径D=1.5cm ，两镜的光强反射系数分别为r 1=0.985,r 2=0.8。求由衍射损耗及输出损耗分别引起的δ、τc 、Q 、?νc (设n=1) 解： 衍射损耗: 1880107501 106102 262.) .(.a L =???=λ=δ-- s ..c L c 881075110318801-?=??=δ=τ 6 86 8 10113107511061010314322?=??????=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 19101910 75114321216 8 =?=???=πτ= ν?- 输出损耗: 119080985050212 1.)..ln(.r r ln =??-=-=δ s ..c L c 8 81078210 311901-?=??=δ=τ 6 86810 964107821061010314322?=??????=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 7510751078214321216 8 =?=???=πτ= ν?- (4)有一个谐振腔，腔长L=1m ，两个反射镜中，一个全反，一个半反，半反镜反射系数r=0.99，求在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数，及每个纵模的线宽(不考虑其它损耗) 解： MHz Hz .L c q 15010511 2103288=?=??==ν? 11]11501500 []1[=+=+ν?ν?=?q q 005.02 01 .02=== T δ s c L c 781067.610 3005.01 -?=??== δτ MHz c c 24.010 67.614.321 217 =???= = -πτν? (5) 某固体激光器的腔长为45cm ，介质长30cm ，折射率n=1.5，设此腔总的单程损耗率0.01π，求此激光器的无源腔本征纵模的模式线宽。

激光原理与技术习题

1.3 如果微波激射器和激光器分别在λ＝10μm ，＝5×10－ 1μm 输出1W 连续功率，试问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少？ 解：若输出功率为P ，单位时间内从上能级向下能级跃迁的粒子数为n ，则： 由此可得： 其中346.62610J s h -=??为普朗克常数， 8310m/s c =?为真空中光速。 所以，将已知数据代入可得： =10μm λ时： 19-1=510s n ? =500nm λ时： 18-1=2.510s n ? =3000MHz ν时： 23-1=510s n ? 1.4设一光子的波长＝5×10－ 1μm ，单色性λ λ ?＝10－ 7，试求光子位置的不确定量x ?。若光子的波长变为5×10－ 4μm （x 射线）和5 ×10 －18 μm （γ射线），则相应的x ?又是多少 m m x m m m x m m m x m h x h x h h μμλμμλμλλμλλ λλλλλλλλ 11171863462122 1051051051051051051055/105////0 /------?=?=???=?=?=???=?==?=???=?=?P ≥?≥?P ??=P?=?P =?P +P?=P 1.7如果工作物质的某一跃迁波长为100nm 的远紫外光，自发跃迁几率A 10等于105S － 1，试问：（1）该跃迁的受激辐射爱因斯坦系数B 10是多少？（2）为使受激跃迁几率比自发跃迁几率大三倍，腔内的单色能量密度ρ应为多少？ c P nh nh νλ==P P n h hc λ ν= =

1.8如果受激辐射爱因斯坦系数B10＝1019m3s－3w－1，试计算在（1）λ＝6 m（红外光）；（2）λ＝600nm（可见光）；（3）λ＝60nm（远紫外光）；（4）λ＝0.60nm（x射线），自发辐射跃迁几率A10和自发辐射寿命。又如果光强I＝10W/mm2，试求受激跃迁几率W10。 2.1证明，如习题图2.1所示，当光线从折射率η1的介质，向折射率为η2的介质折射时，在曲率半径为R的球面分界面上，折射光线所经受的变换矩阵为 其中，当球面相对于入射光线凹（凸）面时，R取正（负）值。 习题

统计学简答题参考答案

统计学简答题参考答案 第一章绪论 1.什么是统计学？怎样理解统计学和统计数据的关系？ 答：统计学是一门收集、整理、显示和分析统计数据的科学。统计学和统计数据存在密切关系，统计学阐述的统计方法来源于对统计数据的研究，目的也在于对统计数据的研究，离开了统计数据，统计方法以致于统计学就失去了其存在意义。2．简要说明统计数据的来源。 答：统计数据来源于两个方面：直接的数据：源于直接组织的调查、观察和科学实验，在社会经济管理领域，主要通过统计调查方式来获得，如普查和抽样调查。间接的数据：从报纸、图书杂志、统计年鉴、网络等渠道获得。 3.简要说明抽样误差和非抽样误差。 答：统计调查误差可分为非抽样误差和抽样误差。非抽样误差是由于调查过程中各环节工作失误造成的，从理论上看，这类误差是可以避免的。抽样误差是利用样本推断总体时所产生的误差，它是不可避免的，但可以控制的。 4.解释描述统计和推断统计的概念？（P5） 答：描述统计是用图形、表格和概括性的数字对数据进行描述的统计方法。推断统计是根据样本信息对总体进行估计、假设检验、预测或其他推断的统计方法。第二章统计数据的描述 1描述次数分配表的编制过程。 答：分二个步骤： （1）按照统计研究的目的，将数据按分组标志进行分组。 按品质标志进行分组时，可将其每个具体的表现作为一个组，或者几个表现合并成一个组，这取决于分组的粗细。 按数量标志进行分组，可分为单项式分组和组距式分组 单项式分组将每个变量值作为一个组；组距式分组将变量的取值范围（区间）作为一个组。 统计分组应遵循“不重不漏”原则 （2）将数据分配到各个组，统计各组的次数，编制次数分配表。 2. 一组数据的分布特征可以从哪几个方面进行测度？ 答：数据分布特征一般可从集中趋势、离散程度、偏态和峰度几方面来测度。常用的指标有均值、中位数、众数、极差、方差、标准差、离散系数、偏态系数和峰度系数。 3.怎样理解均值在统计中的地位？ 答：均值是对所有数据平均后计算的一般水平的代表值，数据信息提取得最充分，具有良好的数学性质，是数据误差相互抵消后的客观事物必然性数量特征的一种反映，在统计推断中显示出优良特性，由此均值在统计中起到非常重要的基础地位。受极端数值的影响是其使用时存在的问题。 4. 简述众数、中位数和均值的特点和使用场合。 答：众数、中位数和均值是分布集中趋势的三个主要测度，众数和中位数是从数据分布形状及位置角度来考虑的，而均值是对所有数据计算后得到的。众数容易计算，但不是总是存在，使用场合较少；中位数直观，不受极端数据的影响，但数据信息利用不够充分；均值数据提取的信息最充分，但受极端数据的影响。5.为什么要计算离散系数？

统计学简答题整理

统计学简答题整理 第一章P11 1．获取直接统计数据的渠道主要有哪些？及区别在于？ 普查、抽样调查 普查是为某一特定目的，专门组织的一次性全面调查。这是一种摸清国情、国力的重要调查方法。花费的时间、人力、财力和物力都较大，间隔的时间较长。而两次普查之间的年份以抽样调查方法获得连续的统计数据。 抽样调查是统计调查中应用最广、最为重要的调查方法，它是通过随机样本对总体数量规律性进行推断的调查研究方法。存在着由样本推断总体产生的抽样误差，但统计方法可以估计出误差的大小进一步控制误差；节省人力、财力、物力，又能保证实效性 2.简要说明抽样误差和非抽样误差。 非抽样误差是由于调查过程中各有关环节工作失误造成的。（它包括调查方案中有关规定或解释不明确所导致的填报错误、抄录错误、汇总错误，不完整的抽样框导致的误差，调查中由于被调查者不回答产生的误差，还有一种人为干扰造成的误差即有意瞒报或低报数据等）。非抽样误差在普查、抽样调查中都有可能发生，但可以避免。 抽样误差是利用样本推断总体时产生的误差。（由于样本只是总体的一部分，用样本的信息去推断总体，或多或少总会存在误差，因而抽样误差对任何一个随机样本来讲都是不可避免的。但可计量、可控制）。抽样误差与样本量的平方根成反比关系。 第二章P51

1.统计的计量尺度 ①列名尺度（定类尺度）：是按照某一品质标志将总体分组之后，对属性相同的单位进行计量的方法。各组之间的关系是并列的，没有大小、高低、先后之别。 ②顺序尺度（定序尺度）:是按照某一品质标志将总体分组，对等级相同的单位进行计量的方法。各组之间的关系是有顺序的，可以进行排序。 ③间隔尺度（也称定距尺度）：是按某一数量标志将总体分组，对相同数量或相同数量范围的单位或其标志值进行计量的方法。其特点是不仅可以进行排序，还可以计算不同数值之间的绝对差距。 ④比例尺度（也称定比尺度）：是类似于间隔尺度，又高于间隔尺度的计量方法。其特点是不仅可计算数值的绝对差异，还可以计算数值的相对差异。 2.简述统计分组的概念和作用。 概念：统计分组是根据统计研究目的，选择一定的分组标志，将总体划分为若干组的统计方法。其目的是使组与组有明显差别，同一组中具有相对的同质性。（例：人口按性别、年龄、民族、职业分组；企业按规模分为大型、中型和小型。） 作用：1.划分社会经济现象的类型 2.反映总体的内部结构 3.分析现象之间的依存关系 3.简述众数、中位数和均值的特点与应用场合。 众数是总体中出现次数最多的标志值。反映了标志值分布的集中趋势，是一种由位置决定的平均数。可以没有众数也可有两个。

激光原理与技术习题一样本

《激光原理与技术》习题一 班级序号姓名等级 一、选择题 1、波数也常见作能量的单位, 波数与能量之间的换算关系为1cm-1 = eV。 ( A) 1.24×10-7 (B) 1.24×10-6 (C) 1.24×10-5 (D) 1.24×10-4 2、若掺Er光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm, 则产生该波长的两能级之间的能量 间隔约为 cm-1。 ( A) 6000 (B) 6500 (C) 7000 (D) 10000 3、波长为λ=632.8nm的He-Ne激光器, 谱线线宽为Δν=1.7×109Hz。谐振腔长度为50cm。 假设该腔被半径为2a=3mm的圆柱面所封闭。则激光线宽内的模式数为个。 ( A) 6 (B) 100 (C) 10000 (D) 1.2×109 4、属于同一状态的光子或同一模式的光波是 . (A) 相干的 (B) 部分相干的 (C) 不相干的 (D) 非简并的 二、填空题 1、光子学是一门关于、、光子的科学。 2、光子具有自旋, 而且其自旋量子数为整数, 大量光子的集合, 服从统计分布。 3、设掺Er磷酸盐玻璃中, Er离子在激光上能级上的寿命为10ms, 则其谱线宽度 为。 三、计算与证明题 1．中心频率为5×108MHz的某光源, 相干长度为1m, 求此光源的单色性参数及线宽。

2．某光源面积为10cm 2, 波长为500nm, 求距光源0.5m 处的相干面积。 3．证明每个模式上的平均光子数为 1 )/ex p(1-kT hv 。 《激光原理与技术》习题二 班级 姓名 等级 一、 选择题 1、 在某个实验中, 光功率计测得光信号的功率为-30dBm, 等于 W 。 ( A) 1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -30 2、 激光器一般工作在 状态. (A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态 二、 填空题 1、 如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率, 则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数 是 。 2、 一束光经过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍, 则该物 质的增益系数为 。 三、 问答题 1、 以激光笔为例, 说明激光器的基本组成。 2、 简要说明激光的产生过程。 3、 简述谐振腔的物理思想。 4、 什么是”增益饱和现象”? 其产生机理是什么? 四、 计算与证明题 1、 设一对激光能级为2E 和1E (设g 1=g 2), 相应的频率为ν(波长为λ), 能级上的粒子数密度 分别为2n 和1n , 求 (a) 当ν=3000MHz , T=300K 时, 21/?n n =

统计学简答题整理精编版

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统计学简答题整理第一章P11 1．获取直接统计数据的渠道主要有哪些及区别在于 普查、抽样调查 普查是为某一特定目的，专门组织的一次性全面调查。这是一种摸清国情、国力的重要调查方法。花费的时间、人力、财力和物力都较大，间隔的时间较长。而两次普查之间的年份以抽样调查方法获得连续的统计数据。 抽样调查是统计调查中应用最广、最为重要的调查方法，它是通过随机样本对总体数量规律性进行推断的调查研究方法。存在着由样本推断总体产生的抽样误差，但统计方法可以估计出误差的大小进一步控制误差；节省人力、财力、物力，又能保证实效性 2.简要说明抽样误差和非抽样误差。 非抽样误差是由于调查过程中各有关环节工作失误造成的。（它包括调查方案中有关规定或解释不明确所导致的填报错误、抄录错误、汇总错误，不完整的抽样框导致的误差，调查中由于被调查者不回答产生的误差，还有一种人为干扰造成的误差即有意瞒报或低报数据等）。非抽样误差在普查、抽样调查中都有可能发生，但可以避免。

抽样误差是利用样本推断总体时产生的误差。（由于样本只是总体的一部分，用样本的信息去推断总体，或多或少总会存在误差，因而抽样误差对任何一个随机样本来讲都是不可避免的。但可计量、可控制）。抽样误差与样本量的平方根成反比关系。 第二章P51 1.统计的计量尺度 ①列名尺度（定类尺度）：是按照某一品质标志将总体分组之后，对属性相同的单位进行计量的方法。各组之间的关系是并列的，没有大小、高低、先后之别。 ②顺序尺度（定序尺度）:是按照某一品质标志将总体分组，对等级相同的单位进行计量的方法。各组之间的关系是有顺序的，可以进行排序。 ③间隔尺度（也称定距尺度）：是按某一数量标志将总体分组，对相同数量或相同数量范围的单位或其标志值进行计量的方法。其特点是不仅可以进行排序，还可以计算不同数值之间的绝对差距。 ④比例尺度（也称定比尺度）：是类似于间隔尺度，又高于间隔尺度的计量方法。其特点是不仅可计算数值的绝对差异，还可以计算数值的相对差异。 2.简述统计分组的概念和作用。 概念：统计分组是根据统计研究目的，选择一定的分组标志，将总体划分为若干组的统计方法。其目的是使组与组有明显差别，同一组中具有相对的同质性。（例：人口按性别、年龄、民族、职业分组；企业按规模分为大型、中型和小型。）

激光原理与技术试题答案

2006-2007学年 第1学期 《激光原理与技术》B 卷 试题答案 1． 填空题(每题4分)[20] 激光的相干时间τc 和表征单色性的频谱宽度Δν之间的关系为___1c υτ?= 一台激光器的单色性为5x10-10，其无源谐振腔的Q 值是_2x109 如果某工作物质的某一跃迁波长为100nm 的远紫外光，自发跃迁几率A 10等于105 S -1，该跃迁的受激辐射爱因斯坦系数B 10等于_____6x1010 m 3s -2J -1 设圆形镜共焦腔腔长L=1m ，若振荡阈值以上的增益线宽为80 MHz ，判断可能存在_两_个振荡频率。 对称共焦腔的 =+)(2 1 D A _-1_，就稳定性而言，对称共焦腔是___稳定_____腔。 2. 问答题(选做4小题，每小题5分)[20] 何谓有源腔和无源腔如何理解激光线宽极限和频率牵引效应 有源腔：腔内有激活工作物质的谐振腔。无源腔：腔内没有激活工作物质的谐振腔。 激光线宽极限：无源腔的线宽极限与腔内光子寿命和损耗有关：122' c R c L δ υπτπ?= = ；有源腔由于受到自发辐射影响，净损耗不等于零，自发辐射的随机相位造成输出激光的线宽极限 220 2()t c s t out n h n P πυυυ?= ?。 频率牵引效应：激光器工作物质的折射率随频率变化造成色散效应，使得振荡模的谐振频率总是偏离无源腔相应的模的频率，并且较后者更靠近激活介质原子跃迁的中心频率。这种现象称为频率牵引效应。 写出三能级和四能级系统的激光上能级阈值粒子数密度，假设总粒子数密度为n ，阈值反转粒子数密度为 n t. 三能级系统的上能级阈值粒子数密度22 t t n n n += ；四能级系统的上能级阈值粒子数密度2t t n n ≈。 产生多普勒加宽的物理机制是什么 多普勒加宽的物理机制是热运动的原子（分子）对所发出（或吸收）的辐射的多普勒频移。 均匀加宽介质和非均匀加宽介质中的增益饱和有什么不同分别对形成的激光振荡模式有何影响 均匀加宽介质：随光强的增加增益曲线会展宽。每个粒子对不同频率处的增益都有贡献，入射的强光不仅使自身的增益系数下降，也使其他频率的弱光增益系数下降。满足阀值条件的纵模

统计学简答题

1常用的统计调查方式主要有哪些? 答:⑴统计报表。是按照国家有关法规的规定，自上而下地统一布置，自下而上地逐级提供基本统计数据的一种调查方式。⑵普查。是为特定目的而专门组织的一次性全面调查。⑶抽样调查。是从研究对象的总体中随机抽取一部分个体作为样本进行调查，并根据调查结果来推断总体数量特征的一种非全面调查方法。 2分类数据、顺序数据的整理及图示方法各有哪些？ 答：对于分类数据：（1）数据的整理方法有列出所分的类别，计算每一类别的频数、频率、比例、比率等。（2）图示方法有条形图和圆形图。对于顺序数据：（1）数据的整理方法中包括所有的处理分类数据的方法，同时还可以计算累积频数和累积频率（2）图示方法包括累积分布图和环形图 3数值型数据的整理及图示方法有哪些？试述组距分组的步骤。 ⑴用频数分布表（变量数列）展示数值型数据①单变量值分组②组距分组 ⑵用图示展示数值型数据①直方图②箱线图③线图④茎叶图组距分组的步骤：①确定组数②确定各组的组距③整理成频数分布表 4误差主要包括哪两类?引起误差的原因分别是什么？ 答：主要包括抽样误差和非抽样误差抽样误差：是指由样本数据对总体特征进行估计时所引起的代表性误差，原因是由于每次抽取一个样本，而样本中包含的哪些单元是随机的，不同的样本由于包含的单元不同，得到的估计值自然不同，各个估计值与总体特征之间不可避免的出现差距，由此产生了抽样误差。非抽样误差：其来源比较复杂，主要有抽样框未能不重不漏包含所有抽样单元导致的抽样框误差，调查测量不准确引致的测量误差，还有无回答误差和粗大误差。 5什么是抽样平均误差？抽样平均误差、方差和偏差的关系？ 抽样平均误差是反映抽样误差一般水平的指标，它的实质含义是指抽样平均数（或成数）的标准差。即它反映了抽样指标与总体指标的平均离差程度。 6影响样本容量的主要因素有哪些？ 答：（1）总体各单位标志变异程度；（2）允许误差的大小；（3）概率度的大小；（4）抽样方法不同；（5）抽样方式不同。 7什么是多重共线：多重共线性是指线性回归模型中的解释变量之间由于存在精确相关关系或高度相关关系而使模型估计失真或难以估计准确 8方差分析的基本原理是什么？ 答：方差分析总的思想是通过计算来比较因某一特定因素带来的样本值的差异与随机偶然因素对样本值的差异的大小，从而判断该因素对总体是否有统计意义。 9简述方差分析的基本步骤？ （1建立检验假设； H0：多个样本总体均值相等； H1：多个样本总体均值不相等或不全等。 检验水准为0.05。 （2计算检验统计量F值；（3确定P值并作出推断结果。 10简述方差分析和回归分析的异同？ 答：方差分析主要用来研究数据分布的离散与集中,稳定与波动的情况,回归分析是通过数据的分布情况拟合出其分布规律.两者不是一回事 11简述回归方程的显著性检验与回归系数的显著性检验的区别和联系。 答：t检验常能用作检验回归方程中各个参数的显著性，而f检验则能用作检验整个回归关系的显著性。各解释变量联合起来对被解释变量有显著的线性关系，并不意味着每一个解释

激光原理与技术习题一

《激光原理与技术》习题一 班级 序号 姓名 等级 一、选择题 1、波数也常用作能量的单位，波数与能量之间的换算关系为1cm -1 = eV 。 （A ）1.24×10-7 (B) 1.24×10-6 (C) 1.24×10-5 (D) 1.24×10-4 2、若掺Er 光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm ，则产生该波长的两能级之间的能量间 隔约为 cm -1。 （A ）6000 (B) 6500 (C) 7000 (D) 10000 3、波长为λ=632.8nm 的He-Ne 激光器，谱线线宽为Δν=1.7×109Hz 。谐振腔长度为50cm 。假 设该腔被半径为2a=3mm 的圆柱面所封闭。则激光线宽内的模式数为 个。 （A ）6 (B) 100 (C) 10000 (D) 1.2×109 4、属于同一状态的光子或同一模式的光波是 . (A) 相干的 (B) 部分相干的 (C) 不相干的 (D) 非简并的 二、填空题 1、光子学是一门关于 、 、 光子的科学。 2、光子具有自旋，并且其自旋量子数为整数，大量光子的集合，服从 统计分布。 3、设掺Er 磷酸盐玻璃中，Er 离子在激光上能级上的寿命为10ms ，则其谱线宽度为 。 三、计算与证明题 1．中心频率为5×108MHz 的某光源，相干长度为1m ，求此光源的单色性参数及线宽。 2．某光源面积为10cm 2，波长为500nm ，求距光源0.5m 处的相干面积。 3．证明每个模式上的平均光子数为 1 )/exp(1 kT hv 。

《激光原理与技术》习题二 班级 姓名 等级 一、选择题 1、在某个实验中，光功率计测得光信号的功率为-30dBm ，等于 W 。 （A ）1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -30 2、激光器一般工作在 状态. (A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态 二、填空题 1、如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率，则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数 是 。 2、一束光通过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍，则该物 质的增益系数为 。 三、问答题 1、以激光笔为例，说明激光器的基本组成。 2、简要说明激光的产生过程。 3、简述谐振腔的物理思想。 4、什么是“增益饱和现象”？其产生机理是什么？ 四、计算与证明题 1、设一对激光能级为2E 和1E (设g 1=g 2)，相应的频率为ν(波长为λ)，能级上的粒子数密度分 别为2n 和1n ，求 (a) 当ν=3000MHz ，T=300K 时，21/?n n = (b) 当λ=1μm ，T=300K 时，21/?n n = (c) 当λ=1μm ，21/0.1n n =时，温度T=？ 2、设光振动随时间变化的函数关系为 （v 0为光源中心频率）， 试求光强随光频变化的函数关系，并绘出相应曲线。 ???<<=其它,00),2exp()(00c t t t v i E t E π

统计学简答题答案修订

统计学简答答案 1.一组数据的分布特征可以从哪几个方面进行描述？ 数据分布的特征可以从三个方面进行测度和描述： （1）分布的集中趋势，反映各数据向其中心值靠拢或聚集的程度； （2）分布的离散程度，反映各数据远离其中心值的趋势； （3）分布的形状，反映数据分布的偏态和峰态。 2.影响样本量大小的因素有哪些？简述这些因素与样本量的关系。 （1）影响样本量大小的因素有：所要求的置信水平、总体方差和估计时所希望的估计误差。 （2）关系：其他条件不变的情况下： 1）样本量的大小与置信水平成正比。置信水平越大，所需样本量也就越大； 2）样本量与总体方差成正比。总体的差异越大，所要求的样本量也越大； 3）样本量与估计误差的平方成反比，即允许的估计误差的平方越大，所需的样本量就越小。 3.简述统计数据的类型和特点。 类型：（1）按计量尺度：分类数据、顺序数据和数值型数据； （2）按收集方法：观测数据和实验数据； （3）按被描述的现象与时间的关系：截面数据和时间序列数据。 特点：（1）按计量尺度分时：分类数据中各类别间是平等的并列关系，各类别间的顺序是可任意改变的；顺序数据的类别间是可以比较顺序的；数值型数据其结果表现为具体的数值。 （2）按收集方法分时：观测数据是在没有对事物进行人为控制的条件下等到的；实验数据的在实验中控制实验对象而收集到的数据。 （3）按被描述的对象与时间关系分时：截面数据所描述的是现象在某一时刻的变化情况；时间序列数据所描述的是现象随时间而变化的情况。 4.在假设检验中，当不拒绝原假设时，为什么不采取“接受原假设”的表示方式？ （1）在假设检验时，当拒绝原假设时，表明样本提供的证据证明它是错误的；当没有拒绝原假设时，也没法证明它是正确的。 （2）采用“接受”原假设的说法，意味着样本提供的证据证明了原假设是正确的。但由于原假设的真实值是什么并不知道，没有足够的证据拒绝原假设并不等于能够证明原假设是真的，它仅仅意味着目前我们还没有足够的证据拒绝原假设，只表示手头上这个样本提供的证据还不足以拒绝原假设。5.什么是判定系数？它在回归分析中的主要作用是什么？ （1）判定系数：回归平方和占总平方和的比例。记为R2，公式为：R2，=SSR/SST. （2）在回归分析中，R2，主要是用于测度回归直线对观测数据的拟合程度。取值范围是[0,1]。R2，越接近于1，回归直线的拟合程度就越好；R2，越接近于0，回归直线的拟合程度就越差。若所有观测点都落在直线上，R2，=1，拟合是完全的；如果R2，=0，回归直线对数据完全没有拟合。 6.解释95%的置信区间 如果用某种方法构造的所有区间中有95%的区间包含总体参数的真值，5%的区间不包含总体参数的真值，那么，用该方法构造的区间称为置信水平为95%的置信区间。 7.说明区间估计的基本原理 区间估计是在点估计的基础上给出总体参数估计的一个估计区间，该区间通常是由样本统计量加减估计误差得到的。与点估计不同，进行区间估计时，根据样本统计量的抽样分布，可以对统计量与总体参数的接近程度给出一个概率度量。 8.测度两个分类变量相关性的统计量有哪些？他们有什么不同？ 测度两个分类变量相关性的统计量有以下几个： Φ相关系数、列联相关系数（c系数）、v相关系数 （1）Φ相关系数：描述2×2列联表数据相关程度最常用的一种相关系数且Φ系数没有上限。 （2）列联相关系数（c系数）：主要用于大于2×2列联表的情况且c系数小于1.

统计学简答题答案

1.“统计”一词有哪些含义？什么就是统计学？ (1)统计工作或统计实践活动:对现象的数量进行搜集、整理与分析的活动过程 (2)统计资料:通过统计实践活动取得的说明对象某种数量特征的数据 (3)统计学:就是关于数据的一门科学 统计学就是一门收集、整理、显示与分析统计数据的科学,其目的就是探索数据内在的数量规律性。 2.一组数据的分布特征可以从哪几个方面进行测度？ 一组数据的分布特征可以从以下三个方面进行测度: 集中趋势的测度(众数、中位数、分位数、均值、几何平均数、切尾均值) 离散程度测度(极差、内距、方差与标准差、离散系数) 偏态与峰度测度(偏态及其测度、峰度及其测度) 3.分布集中趋势的测度指标有哪些？ 众数、中位数、分位数、均值、几何平均数、切尾均值 4.简述众数、中位数与均值的特点与应用场合。 众数最容易计算,但不就是永远存在,它不受极端值影响、具有不惟一性、作为集中趋势代表值应用的场合较少,数据分布偏斜程度较大时应用,在编制物价指数时,农贸市场上某种商品的价格常以很多摊位报价的中数值为代表。 中位数很容易理解、很直观,它不受极端值的影响,这既就是它有价值的方面,也就是它数据信息利用不够充分的地方; 均值就是对所有数据平均后计算的一般水平代表值,数据信息提取的最充分,数据对称分布或接近对称分布时应用,它在整个统计方法中应用最广,对经济管理与工程等实际工作也就是最重要的代表值与统计量。 5.分布离散程度的测度指标有哪些？ 极差、内距、方差与标准差、离散系数 6、常用的概率抽样方法有哪些？各自的含义如何？ (1)简单随机抽样:从总体N个单位中随机地抽取n个单位作为样本,使得每一个总体单位都有相同的机会(概率)被抽中,这样的抽样方式称为简单随机抽样。 (2)分层抽样:在抽样之前先将总体的单位按某种特征或某种规则划分为不同的层,然后从不同的层中抽取一定数量的单位组成一个样本,这样的抽样方式称为分层抽样。 (3)系统抽样:在抽样中先将总体各单位按某种顺序排列,并按某种规则确定一个随机起点,每隔一定的间隔抽取一个单位,直至抽取n个单位形成一个样本。 (4)整群抽样:调查时先将总体划分成若干群,然后再以群作为调查单位从中抽取部分群,进而对抽中的各个群中所包含的所有个体单位进行调查或观察。 (5)多阶段抽样:先抽取群,但并不就是调查群内的所有单位,而就是再进行一步抽样,从选中的群中抽取出若干个单位进行调查。 群就是初级抽样单位,第二阶段抽取的就是最终抽样单位。将该方法推广,使抽样的段数增多,就称为多阶段抽样。 7、什么就是抽样分布？ 就就是由样本n个观察值计算的统计量的概率分布。 8、什么就是匹配样本？ 一个样本中的数据与另一个样本中的数据相对应,这样的样本称为匹配样本。 9、假设检验的思想以及假设检验中的两类错误就是什么？ 假设检验的基本思想就是小概率反证法思想。小概率思想就是指小概率事件(P<0、01或P<0、

激光原理与技术09级A卷含答案

题号一二三四总分阅卷人 得分 得分 2011 ─2012学年 第 2 学期 长江大学试卷 院（系、部） 专业 班级 姓名 学号 …………….……………………………. 密………………………………………封………………..…………………..线…………………………………….. 《 激光原理与技术 》课程考试试卷( A卷)专业：应物 年级2009级 考试方式：闭卷 学分4.5 考试时间：110 分钟相关常数：光速：c=3×108m/s, 普朗克常数h =6.63×10-34Js, 101/5=1.585 一、选择题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 掺铒光纤激光器中的发光粒子的激光上能级寿命为10ms ，则其自 发辐射几率为 。 （A ）100s -1 (B) 10s -1 (C) 0.1s -1 (D) 10ms 2. 现有一平凹腔R 1→∞，R 2=5m ，L =1m 。它在稳区图中的位置是 。(A) (0, 0.8) (B) (1, 0.8) (C) (0.8, 0) (D) (0.8, 1) 3. 图1为某一激光器的输入/输出特性曲线，从图上可以看出，该激光器的斜效率约为 。

(A) 10% (B) 20% (C) 30% (D) 40% 图1 图2 4．图2为某一激光介质的吸收与辐射截面特征曲线，从图上可以看出，该激光介质可用来产生 的激光。

得 分 (A) 只有1532 nm (B)只能在1532 nm 附近 (C) 只能在1530 nm-1560nm 之间 (D) 1470 nm-1570nm 之间均可 A 卷第 1 页共 6 页 5. 电光晶体具有“波片”的功能，可作为光波偏振态的变换器，当晶体加上V λ/2电场时，晶体相当于 。 （A ）全波片 (B) 1/4波片 (C) 3/4波片 (D) 1/2波片 6. 腔长3m 的调Q 激光器所能获得的最小脉宽为 。（设腔内介质折射率为1） （A ）6.67ns (B) 10ns (C) 20ns (D) 30ns 7. 掺钕钇铝石榴石（Y 3Al 5O 12）激光器又称掺Nd 3+:YAG 激光器，属四能级系统。其发光波长为 。 （A ） 1.064μm （B ）1.30μm （C ） 1.55μm （D ）1.65μm 8. 在采用双包层泵浦方式的高功率光纤放大器中，信号光在 中传输。 （A ） 纤芯 （B ）包层 （C ）纤芯与包层 （D ）包层中（以多模） 9. 脉冲透射式调Q 开关器件的特点是谐振腔储能调Q ，该方法俗称 。 （A ）漂白 （B ）腔倒空 (C ）锁模 （D ）锁相 10. 惰性气体原子激光器，也就是工作物质为惰性气体如氩、氪、氙、氖等。这些气体除氙以外增益都较低，通常都使用氦气作为辅助气体，借以 。 (A ）降低输出功率 (B ）提高输出功率 C ）增加谱线宽度 （D ）减小谱线宽度 二、填空题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 在2cm 3空腔内有一带宽为1×10-4μm ，波长为0.5μm 的跃迁，此跃迁的频率范围是 120 GHz 。 2. 稳定球面腔与共焦腔具有等价性，即任何一个共焦腔与无穷多个稳定