光学与光子学仿真器

Q: 透镜焦距如何计算？

A: 制镜者方程：1/f = (n-1)×(1/R1 - 1/R2)。薄透镜方程1/f = 1/do + 1/di关联物距、像距与焦距。放大率m = -di/do。

Q: 阿贝分辨率极限是什么？

A: d_min = λ/(2×NA)，NA = n×sinθ为数值孔径。可见光（λ≈500nm）油浸物镜（NA=1.4）时d_min≈180nm。STED、PALM等超分辨技术突破此极限。

Q: 光电效应如何体现波粒二象性？

A: 爱因斯坦证明光子能量E = hf。只有当hf > φ（功函数）时电子才被激发，与光强无关。最大动能KE = hf - φ，截止电压V_stop = (hf - φ)/e，可用于测定普朗克常数。

Q: 太阳能电池效率由什么决定？

A: 理论极限为Shockley-Queisser极限≈33%（单结）。效率 = Pmax/(Pin×A)，Pmax = Vmp×Imp。关键因素：禁带宽度（Si≈1.1 eV最优）、复合损耗、反射和电阻损耗。多结电池可超过45%。