超尔星学雅习通光谱学与光谱技术作业答案

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光谱学与光谱技术

学校: 无

问题 1: 1. 法布里-珀罗干涉仪的干涉环中心处光谱最纯。

选项:

答案: 正确

问题 2: 2. 自由光谱范围也称作F-P标准具常数，是分光元件的重要参数。

选项:

答案: 正确

问题 3: 3. 如图所示是一个法布里-珀罗系统，如果图中的F=P（两个平行的反射面）间距固定不变，则称为法布里-珀罗标准具。

选项:

答案: 正确

问题 4: 4. 如图所示是一个法布里-珀罗系统，如果图中的F=P（两个平行的反射面）的间距可以改变，则称为法布里-珀罗干涉仪。

选项:

答案: 正确

问题 5: 5. 以下能够用来衡量分光元件技术指标的是（ ）。

选项:

• A. 自由光谱范围

• B. 分辨本领

• C. 角色散。

• D. 灵敏度

答案: 自由光谱范围

问题 6: 6. 瑞利判据指的是两个等强度波长的亮条纹只有当它们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的（ ）％时，才算被分开。

选项:

• A. 60

• B. 70

• C. 80

• D. 90

答案: 80

问题 7: 7. 以下对角色散理解正确的是（ ）。

选项:

• A. 能够分光的最大波长间隔

• B. 能够分辨的最小波长差

• C. 使不同波长的光分开的程度

• D. 能够分辨的最小光强差

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问题 8: 8. 分辨极限也称为分辨本领。但对于不同的观察者，“能分辨开”是不同的，为此，必须要选择一个公认的标准。在光学仪器中，通常采用的标准是（ ）。

选项:

• A. 瑞利判据

• B. 米氏判据

• C. ISO判据

• D. GB判据

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问题 9: 9. 以下对“分辨本领”的理解正确的是（ ）。

选项:

• A. 能够分光的最大波长间隔

• B. 能够分辨的最小波长差

• C. 使不同波长的光分开的程度

• D. 能够分开的最小光强差

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问题 10: 10. 以下对自由光谱区的理解正确的是（ ）。

选项:

• A. 能够分光的最大波长间隔

• B. 能够分辨的最小波长差

• C. 使不同波长的光分开的程度

• D. 能够响应的最小光强差

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问题 11: 1. 光电探测器的主要性能参数包括（ ） 。

选项:

• A. 灵敏度

• B. 噪声等效功率

• C. 探测率和比探测率

• D. 光谱响应

• E. 响应时间

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问题 12: 2. 光谱信号的检测方法包括（ ）。

选项:

• A. 目视观察

• B. 照相摄谱

• C. 光电探测

• D. 以上都是

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问题 13: 3. 以下哪种光电探测器对波长没有选择性（ ）。

选项:

• A. 热电偶

• B. 测热辐射器

• C. 热电堆

• D. 热释电探测器

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问题 14: 4. 光谱检测中的噪声主要来源于（ ）。

选项:

• A. 背景噪声

• B. 光探测器噪声

• C. 电子接收的系统噪声

• D. 以上说法都对

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问题 15: 5. 以下属于光谱检测中光探测器噪声的是（ ）。

选项:

• A. 热电子发射噪声

• B. 漏电反馈噪声

• C. 电磁干扰噪声

• D. 随机噪声

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问题 16: 6. 以下对光谱信号的光电检测技术描述正确的是（ ）。

选项:

• A. 光谱范围宽

• B. 测量精度高

• C. 探测灵敏度高

• D. 测定速度快

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问题 17: 7. 以下对光热探测器的工作机理和特点的描述正确的是（ ）。

选项:

• A. 光热探测器的升温和冷却是一个热能的传导、扩散过程

• B. 光热探测器的响应的速度比较慢

• C. 光热探测器的响应速度约为毫秒量级。

• D. 光热探测器的响应速度约为纳秒级。

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问题 18: 8. 以下对光子探测器的特点描述正确的是（ ）。

选项:

• A. 与热探测器相比，光子探测的工作领域较窄

• B. 与热探测器相比，光子探测具有较高的灵敏度

• C. 与热探测器相比，光子探测具有较短的响应时间

• D. 光子探测器的响应时间约为微秒量级

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问题 19: 9. 以下属于光谱检测中背景噪声的是（ ）。

选项:

• A. 光源本身的背景光

• B. 样品反应室的背景光

• C. 光谱仪器的杂散背景光

• D. 电磁干扰所产生的噪声

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问题 20: 10. 以下对提高光谱系统信噪比的描述中正确的是（ ）。

选项:

• A. 利用物理效应增强光谱信号。

• B. 采用光谱滤波或空间滤波抑制背景噪声。

• C. 采用光子计数技术。

• D. 采用信号平均积分技术。

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问题 21: 11. 在光谱信号的检测方法中，对于照相摄谱法来说，其缺点主要体现在（ ）。

选项:

• A. 波长范围受底片光谱灵敏度等的限制

• B. 检测过程太过繁琐

• C. 工作效率低

• D. 精度不高

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问题 22: 12. 以下探测器属于光热探测器的有（ ）。

选项:

• A. 热电偶和热电堆

• B. 测辐射热器

• C. 气动探测器

• D. 热释电探测器

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问题 23: 13. 光探测器可分为光热探测器和光子探测器两种类型，其中光热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应而制成的器件。

选项:

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问题 24: 14. 光探测器可分为光热探测器和光子探测器两种类型，其中光子探测器是我们通常所说的光电探测器，是基于光辐射与物质相互作用而产生的光电效应制作的探测器。

选项:

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问题 25: 15. 光谱信号的光电探测技术是目前激光光谱研究中应用最广泛的光谱信号检测方法。

选项:

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问题 26: 16. 目视观察是光谱信号检测方法之一，但其缺点是信号只限于可见光谱区，而且只能定性分析，不能定量分析。

选项:

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问题 27: 17. 以下哪种探测器属于光电发射探测器（ ）。

选项:

• A. 光电管

• B. 光敏电阻

• C. 光电池

• D. 雪崩光电二极管

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问题 28: 18. 以下哪种探测器属于光伏探测器（ ）。

选项:

• A. 光电倍增管

• B. 光电池

• C. 光电管

• D. 光敏电阻

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问题 29: 1. 以下列出的要素中，不属于日光灯必备组成要素的是（ ）。

选项:

• A. 阴极

• B. 阳极

• C. 荧光粉

• D. 石英玻璃管

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问题 30: 2. 图中所示是一个汞灯的光谱分布图，根据你对汞灯光谱分布知识的掌握，你认为此图所示应该是（ ）汞灯的光谱分布图。

选项:

• A. 低压

• B. 中压

• C. 高压

• D. 超高压

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问题 31: 3. 以下光源中属于气体放电光源的是（ ）。

选项:

• A. 白炽灯

• B. 卤钨灯

• C. 日光灯

• D. 溴钨灯

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问题 32: 4. 以下不是气体放电光源组成部分的是（ ）。

选项:

• A. 阴极

• B. 阳极

• C. 电子

• D. 灯管

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问题 33: 5. 想要使汞灯发出的光用于消毒，应该采用（ ）作为灯管的管壁。

选项:

• A. 普通玻璃

• B. K9玻璃

• C. 钢化玻璃

• D. 石英玻璃

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问题 34: 6. 以下光源中，不属于气体放电光源的是（ ）。

选项:

• A. 白炽灯

• B. 日光灯

• C. 钠灯

• D. 汞灯

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问题 35: 7. 气体放电光源必须要由以下哪些组成要素（ ）。

选项:

• A. 阴极

• B. 阳极

• C. 工作物质

• D. 灯管

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问题 36: 8. 对于水冷长弧氙灯来说，其组成主要包括（ ）。

选项:

• A. 石英玻璃放电管

• B. 玻璃水冷套

• C. 阴极

• D. 阳极

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问题 37: 9. 短弧氙灯需要用水冷。

选项:

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问题 38: 10. 空心阴极灯的窗口可以用普通玻璃制作。

选项:

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问题 39: 1. 以下激光器中，输出波长在可见光波段的有（ ）。

选项:

• A. He-Ne激光器

• B. 红宝石激光器

• C. 二氧化碳激光器

• D. YAG固体激光器

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问题 40: 2. 造成谐振腔损耗的因素包括（ ）。

选项:

• A. 组成谐振腔的腔镜的透射

• B. 谐振腔内激光工作物质的吸收

• C. 谐振腔内激光工作物质的散射

• D. 组成谐振腔的腔镜的衍射

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问题 41: 3. 组成激光器的基本要素包括（ ）

选项:

• A. 工作介质

• B. 谐振腔

• C. 泵浦源

• D. 调Q装置

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问题 42: 4. 根据激光器的调制方式，可以将其分为（ ）。

选项:

• A. 脉冲激光器

• B. 自由运转激光器

• C. 调Q激光器

• D. 锁模激光器

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问题 43: 5. He-Ne激光器是可以输出红外激光的。

选项:

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问题 44: 6. 所有物质都可以作为激光工作物质。

选项:

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问题 45: 7. “粒子数密度翻转分布”是实现激光出光的基本条件。

选项:

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问题 46: 8. 根据激光器的工作物质，可以将其分为气体激光器、液体激光器和固体激光器等。

选项:

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问题 47: 9. 以下激光器中，只能以“脉冲”形式输出的是（ ）。

选项:

• A. 二氧化碳激光器

• B. He-Ne激光器

• C. YAG固体激光器

• D. 半导体激光器

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问题 48: 10. 以下激光器中，主要输出波长在红外波段的是（ ）。

选项:

• A. 二氧化碳激光器

• B. 红宝石激光器

• C. 氩离子激光器

• D. He-Ne激光器

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问题 49: 1. 对于传统吸收光谱技术而言，其系统组成不一定需要的是（ ）。

选项:

• A. 光源

• B. 吸收池

• C. 探测器

• D. 吸收介质

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问题 50: 2. 传统吸收光谱技术的缺点主要体现在以下（ ）几个方面。

选项:

• A. 受空间体积的限制，难以获得长的吸收光程

• B. 微弱的吸收相对于较强的背景信号难以检测

• C. 光源本身的能量起伏使吸收光谱在微弱信号的检测中受到了极大的限制

• D. 以上都不是传统吸收光谱技术的缺点

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问题 51: 3. 朗播比尔定律是一个非线性吸收定律，但是在一定条件下，可以将其近似为线性吸收，如果要使其符合线性吸收，则需要满足（ ）。

选项:

• A. 气体样品

• B. 样品吸收系数比较小

• C. 吸收光程不太大

• D. 探测器的响应速度足够快

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问题 52: 4. 以下属于传统吸收光谱技术优点的是（ ）。

选项:

• A. 光谱系统结构简单

• B. 光谱系统易于操作

• C. 光谱系统探测灵敏度高

• D. 光谱系统分辨率高

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问题 53: 5. 以下属于传统吸收光谱系统组成的是（ ）。

选项:

• A. 光源

• B. 吸收池

• C. 单色仪

• D. 探测器

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问题 54: 6. 以下（ ）是传统光谱系统中的常用光源。

选项:

• A. 高压汞灯

• B. 低压汞灯

• C. 氖灯

• D. 钠灯

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问题 55: 7. 朗博-比尔定律实际上是若吸收条件下光在介质中传播的一般规律的近似结果。

选项:

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问题 56: 8. 传统吸收光谱技术虽然有很多的缺点，但仍然在化学、物理等领域得到了广泛应用，为物理、化学等领域的发展做出了重要贡献。

选项:

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问题 57: 9. 朗博-比尔定律是传统吸收光谱技术的基本原理。

选项:

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问题 58: 10. 光谱测量中常用的分子吸收截面是表示分子对光吸收能力的一个物理量。

选项:

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问题 59: 1. 对激光诱导荧光光谱系统而言，以下（ ）是必不可少的。

选项:

• A. 激光器

• B. 样品池

• C. 探测器

• D. 单色仪

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问题 60: 2. 以下对激光诱导荧光光谱技术待测物质的分析，正确的是（ ）。

选项:

• A. 激光诱导荧光光谱技术可用于气体样品的测量

• B. 激光诱导荧光光谱技术可用于液体样品的测量

• C. 激光诱导荧光光谱技术可用于固体样品的测量

• D. 激光诱导荧光光谱技术可用于对燃烧过程的测量

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问题 61: 3. 目前，在激光诱导荧光光谱技术中，应用比较多的是气体激光器，这主要是因为处于（ ）等方面的考虑。

选项:

• A. 气体激光器的结构相对简单，造价相对较低

• B. 与气体激光器相对应，商品化的荧光探针较多。

• C. 只有气体激光器才可以发生激光诱导荧光

• D. 气体激光器最容易做激光诱导荧光的系统集成

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问题 62: 4. 激光诱导荧光光谱技术具有（ ）所述之优点。

选项:

• A. 高空间分辨率

• B. 快速时间响应

• C. 高灵敏度

• D. 受干扰程度低

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问题 63: 5. 激光诱导荧光光谱系统主要包括（ ）。

选项:

• A. 激光器

• B. 检测光路

• C. 光电探测器

• D. 信号处理模块

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问题 64: 6. 激光诱导荧光光谱技术的时间分辨率可达纳秒量级，可以对自由基等瞬态物质进行检测。

选项:

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问题 65: 7. 激光诱导荧光光谱技术可用于测量样品的温度。

选项:

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问题 66: 8. 激光诱导荧光系统中的样品池应该是一个可以让待测物质流动的池子。

选项:

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问题 67: 9. 激光诱导荧光光谱技术通过激光激发，不涉及接触式的探针等器件，可以实现对等离子体、燃烧过程的探测。

选项:

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问题 68: 10. 激光诱导荧光系统的检测器是正交型，即入射光、流动池和荧光检测三者相互垂直。

选项:

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问题 69: 1. 如果采用半导体激光器作为腔衰荡吸收光谱技术的光源，则以下（ ）是必不可少的。

选项:

• A. 声光调制器

• B. 示波器

• C. 光电探测器

• D. 半导体激光控制器

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问题 70: 2. 在腔衰荡吸收光谱技术中，腔的衰荡时间主要取决于以下（ ）等因素。

选项:

• A. 腔镜反射率

• B. 腔内介质的吸收

• C. 腔镜的平行程度

• D. 探测器的响应速度

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问题 71: 3. 对腔衰荡吸收光谱技术而言，除了腔镜反射率之外，影响系统探测灵敏度的还有（ ）。

选项:

• A. 操作人员的熟练程度

• B. 信号处理电路设计

• C. 衰荡时间的认定方法

• D. 探测器的响应时间

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问题 72: 4. 在腔衰荡吸收光谱技术中，需要在采集衰荡信号时关断入射到吸收池内的激光，对脉冲激光来说其天生具有用于腔衰荡吸收光谱技术的优势，但如果使用连续激光，则需要首先将其转成脉冲式，基于此，如果用连续光作为腔衰荡吸收光谱技术的光源，则可以通过以下（ ）等形式实现这一目的。

选项:

• A. 声光效应

• B. 电光效应

• C. 机械式斩波器

• D. 磁光效应

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问题 73: 5. 腔衰荡吸收光谱系统应该包括（ ）。

选项:

• A. 可调谐激光器

• B. 长间距F-P腔

• C. 光电探测器

• D. 数据采集系统

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问题 74: 6. 对腔衰荡吸收光谱技术来说，只能用脉冲激光作为光源。

选项:

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问题 75: 7. 腔衰荡吸收光谱技术主要应用于对弱吸收的探测。

选项:

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问题 76: 8. 衰荡吸收光谱技术最初源于对镜片反射率的测量。

选项:

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问题 77: 9. 对腔衰荡吸收光谱技术来说，腔镜的反射率越高，系统的探测极限越好。

选项:

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问题 78: 10. 腔衰荡吸收光谱技术属于间接吸收光谱技术。

选项:

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问题 79: 1. 与传统吸收光谱技术相比，腔增强吸收光谱技术是通过在有限空间内增加样品的吸收光程来提高系统的检测灵敏度的。

选项:

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问题 80: 2. 腔增强吸收光谱技术属于直接吸收光谱技术。

选项:

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问题 81: 3. 将半导体激光器用于腔增强吸收光谱系统时，为了得到吸收光谱谱图，需要对半导体激光器进行波长定标，所谓的波长定标实际上就是获得激光器的输出波长与注入电流或者工作温度之间的关系，一般来说，半导体激光器的输出波长与工作温度和注入电流之间的关系均为线性关系。

选项:

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问题 82: 4. 提高直接吸收光谱技术探测灵敏度的途径是增加样品的吸收光程。

选项:

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问题 83: 5. 腔增强吸收光谱技术在环境微量成分检测和气体的弱吸收领域具有广泛的应用潜力。

选项:

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问题 84: 6. 腔增强吸收光谱系统主要包括（ ）。

选项:

• A. 可调谐激光光源

• B. 高精密光学谐振腔（吸收池）

• C. 光电探测器

• D. 可微调吸收池长度装置

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问题 85: 7. 传统的直接吸收光谱技术的优势主要体现在（ ）。

选项:

• A. 系统装置相对简单

• B. 系统操作非常方便

• C. 在化学、物理等领域得到了广泛应用

• D. 在分子物理学、化学反应动力学等领域得到了广泛应用

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问题 86: 8. 基于通讯波段的半导体激光器被广泛应用于腔增强吸收光谱系统，主要是因为（ ）。

选项:

• A. 通讯波段的半导体激光器是商品化的量产激光器，造价较低

• B. 半导体激光器可以通过改变注入电流或者温度的方法实现波长调谐

• C. 一些微量成分在该波段有对应的吸收峰

• D. 在该波段有成熟的光电探测器

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问题 87: 9. 传统吸收光谱技术在以下（ ）领域的应用存在明显困难。

选项:

• A. 化学、物理及环境检测

• B. 分子物理学、化学反应动力学

• C. 大气光学及环境检测

• D. 痕量气体探测及弱吸收测量

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问题 88: 10. 在腔增强吸收光谱技术中，根据激光与谐振腔之间的耦合关系，可以将腔增强吸收光谱技术分为（ ）。

选项:

• A. 扫描腔长法

• B. 扫描波长法

• C. 同时扫描腔长与波长法

• D. 以上分类方法都正确

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问题 89: 1. HOx自由基主要包括（ ）自由基

选项:

• A. OH

• B. HO2

• C. H2O

• D. H2O2

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问题 90: 2. HOx自由基的显著特点主要体现在（ ）。

选项:

• A. 反应活性高

• B. 寿命长

• C. 在大气中的浓度低

• D. 大气浓度高

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问题 91: 3. “磁旋转吸收光谱技术”是由中国科学院安徽光学精密机械研究所张为俊研究员主持的国家重大仪器研发专项，该项目的研究思路和技术路线主要包括（ ）。

选项:

• A. 真空系统

• B. 参考吸收池

• C. HO2自由基探测单元

• D. OH自由基探测单元

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问题 92: 4. 磁旋转吸收光谱技术的优点主要体现在（ ）。

选项:

• A. 灵敏度高

• B. 准确性高

• C. 选择性好

• D. 无化学干扰

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问题 93: 5. 磁旋转-腔衰荡光谱技术属于（ ）。

选项:

• A. 直接吸收光谱技术

• B. 间接吸收光谱技术

• C. 多通吸收光谱技术

• D. 单程吸收光谱技术

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问题 94: 6. HOx自由基是大气中最重要的氧化剂。

选项:

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问题 95: 7. HOx自由基的快速循环反应决定了大气中主要污染物的生成和去除。

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问题 96: 8. 大气中HOx自由基的准确测量十分困难，主要是因为其寿命短、浓度低，反应活性高等特点。

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问题 97: 9. 磁旋转吸收光谱技术利用了顺磁性分子在纵向磁场中的法拉第旋光效应。

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问题 98: 10. 磁旋转-腔衰荡光谱技术实现高灵敏探测的根本原因是（ ）。

选项:

• A. 吸收光程长

• B. 腔镜可以被挖空

• C. 进样方便

• D. 光信号强度高

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