科技的原理 2006 年秋季班 期末考

一、光的三原色是那三色？這三色各是對應到人類視網膜上對長、中、短波長光線敏感的的三種神經的那一種？(10%)

紅、綠、藍。紅色對應到長波長敏感視神經細胞、綠色對應到中波長敏感視神經細胞、藍色對應到短波長敏感視神經細胞。

二、底片的感光度與其上溴化銀晶體的顆粒大小有什麼關係？試藉此說明在攝影時，光線越充足越有利。(10%)

只要有一定的光子在一對溴化銀晶體上感光，就可以在沖洗時完全轉化該顆粒而成為畫面上的一個畫素。顆粒越大，只要少量光線就能完成整張照片的曝光，也就是說感光度高。反之，顆粒越小，感光度低。然而，顆粒越小則畫質越細緻，因此，要拍出畫面能細緻或能放大到此比較大張的照片，應在充足的光線下採用感光度較低的底片。

三、進位法的使用，對於計數與算術有什麼重大的貢獻？(20%)

第一個層次：是記錄的部份，使用進位法可以把很大的數量，以簡短的數字符號精確表示，如此有利於暫記或長久記錄。

第二個層次：在進位法的表示下，加減乘除等基本運算，只須根據 "個位數（一個位數）" 的運算規則，配合進位或移位，其他位數類推。不論多大的數，只須學會個位數的規則即可。

若沒有進位法的話，這二個層次就做不到了。

 

四、電視機及收音機能選台的原理是什麼？是有什麼電路元件連接到天線，請詳細說明。(20%)

共振原理。
有電容及電感連接到天線，圖示參見 http://163.13.111.54/science_works/050_On_Air.jpg（不畫圖也沒關係，說明即可。）

 

五、請說明動態存取記憶體（DRAM）的之資料的寫入與讀取方式。並說明為什麼其速度較快取記憶體慢。(20%)

動態記憶體有很多並列的資料線及位址線分別作綜向及橫向的排列，每條位址線透過透過電晶體的 source 與 drain （源極與汲極）通道連到個自的電容，該電晶體的閘極則由位址線控制。（例圖：）寫入資料時，特定位址線充電於該位址線上之各電晶體的閘極，使資料線往電容的通路開啟，從各資料線上傳入的電位高低訊號可以決定是否會將對應的各電容灌入電流進行充電，如此完成訊號之寫入。

要讀取時，特定位址線充電使連在該位址線上的各電晶體通路打開，讓電容內的電荷可以流入資料線來表現電位的高低，如此訊號即被讀取。

較慢的原因，是系統必須經常讀取再回充電容內的電荷，以確保下次讀取時所記憶的訊號仍存在。

六、數位相機捕捉並記錄影像畫素的核心元件是 CCD，請敘述其原理。(20%)

CCD 的構造依照面向景物那一面算起有半導體、金屬、絕緣體、電極四層。曝光時光子照到半導體上導致隨亮度比例之電子跳出而進入金屬片中，並由其旁邊的絕緣體於後面有電極拉住電子（電荷耦合名稱之由來），由此這些電子留在各自的畫素上不會分開。之後，電極以跑馬燈的方式將整個畫面帶下一行，然後再橫向一格格帶出（圖例），如此可以一個接一個把 CCD 上的所有畫素都讀出。

加分題、列出並說明說明【科技的原理】這門課對你最有幫助的單元與最沒有幫助的單元。(10%)

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