材料物理性能物理光和固体相互作用

Rev.forclass朗伯材料反射系数及其影响金属、半导体、非金属的透光散射及其影01z8109-受迫均匀介质：次波相干叠加结果，只剩下遵循折射律的光线，而其余方向的振动相互抵 根据散射效果是否强烈依赖于波长又可以01z8109-散射光强的影有NaD谱线(589nm)有TiO2的玻璃设散射点体积分若质点尺寸d< d增加，散射系数S ，直到达到最大若d>λ时，随着 增加S反而减小该曲线左、右两部分散射的影响机制不同01z8109-颗粒尺寸的

d3

S

32

孔(孔

1)2

d3

Sk3

孔：散射质点r：质点半径，k01z8109-

散射使 进方向上的强度减弱 I0eIo：光的初始强I：经x厚度后的光剩余S：散射系

吸收系散射系

01z8109-IIoeIIoe(aS)

吸收系数单位为cm-101z8109-陶瓷材料透光性的陶瓷材料的组织特阻碍。不可能有单晶体(简称晶体)、玻璃那样的01z8109-E3I0R(1E3I0R(1(aS)E2I0(1R)[1(aS)]I(1R)2e(aS)0I(1R)e(aS)0I0(1强度I0的光束垂直入射到陶瓷片左表面，表面

E1

EE 1 n1n II0(1进入陶I0(1E2E2I0(1R)[1(aS)]

01z8109-光通过陶瓷片时的各种损失(续(aS)

到达材料右表

E2I0(1R)[1

(aS)I0(1R)e(aS)x。再 经表进入右面介质时，一部分光能 射进材 ，其数量

0I0(10

I(1R)e(aS)

I0(1R)EIR(1R)e(aS

传入右侧空间中的光 (aS) I0 R)

EEIR(1R)e(aS)x 01z8109-影响透射比的对于陶瓷电介质材料，在可见光部分吸比较低的，不是主要影响透过率的因反射系材料与环境的相对折射率和材料表面光个重要散射系01z8109-影响散射系数的三

不均匀界面有相对折射率，使散射系数01z8109-晶粒排列方向引起

左边晶粒内，只存在寻常的折射率no寻常光折射率都相同，根RR(n21n21n1n因此无反射损失

01z8109-氧化铝陶瓷---高透过率

对于Al23，n、ne分别为1.760和1.768，则晶界面的反射系数。R 5.1411.7681n=1.768如果考虑散射损失：设入射光为可见光，波长位于 0.77μm之间，由于d10μmλ，则

Sk3因为k0，因此，S也很小 a-Al2O3陶瓷可以透过可见金红石金红石(TiO2)则不能制成透明陶气孔引起的反

洞构成了第二相，其折射率n1可定为1，而基体晶粒01z8109-透明材料的颜色 原透明材蓝宝石呈无色红宝石电电子受激跃迁导致(选择)01z8109-定过渡族元素，外层电子壳层分别有不满d层结这两种壳层的电子较不稳定，需要较少的能量激发，故能选择性吸收可见光01z8109-无机非颜料有两大类：分子(离子 剂和胶 剂 Cr3+吸收橙、黄，着成鲜艳的紫色锕系和镧系相同，属放射性元素，例如铀U6+吸收紫、蓝光着成绿黄光的黄绿色化合物的颜色多取决于离子的颜色，离色则化合物必然

01z8109-透明材料颜色的

01z8109-材料的发

发光和热激01z8109-发光和热

荧光和磷发光二极热辐01z8109- 上述机制所发出的光称为冷光荧光01z8109-荧光发光激发除去后，在10-8s内01z8109-磷光发光

当激发的电子从导带跳回价带首先跳到施主能级 获电子从捕获陷阱内逸出跳回价01z8109-荧光和磷光

根据发光时间区发光时间很短、仅为10ns01z8109-磷光发光强度与时间的ln(Iln(I)I0激发除去后t秒内光的强度从Io减小到。01z8109-磷光体的

磷光体一般由基体和激活剂两部分组基体主要是金属硫化物，如CaS、SrS、激活剂主要是金属，由基体选定，如ZnS和CdS，最好的激活物Ag、01z8109-对磷光体材料高的发光效适当的余辉时间(afterglow余辉时间，就是发光后其强度降到原强度1/10所需要材料与基体结合力强等01z8109-灯头、阴极、内壁涂有荧光粉的玻璃灯内封有气压很低的蒸气和惰高电压使得灯管内的蒸气发生气体放电，此时产生大量的紫外线，波长为254nm，紫外线激发灯01z8109-

01z8109-

pn结二极管加上一正向电的载流子过剩，构成p区少 Ec01z8109-

i正比于通过界面注入的少子数，I：iiII

) 二极管发光强度与所加正向偏压具有指数01z8109-发光二极管的半导体灯几乎完全用于发光，而白炽灯只有5%用于发光，9%0%%；节省同样发光效果的二极管所耗的能量只有白炽灯的1/10长同样功率的发光二极管的使 是白炽灯的100倍宽宽禁带半导体01z8109-

由温度所决定的电磁辐射称为热辐射温度继续增加，热激活增加，发射高能的光子增加，辐射谱强度分布决定于温01z8109-电磁辐射与温度的关MB(10-7×W/m2·