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4-5材料的光学性能opticalpropertiesofmaterials?Basicprinciplesandconceptsrelatingtointeractionsofelectromagneticradiation(visiblelight)withsolidmaterials(atoms).?Refraction,reflection,absorption,andtransmissionofincidentlight,andtheirrelationship.?mechanismofabsorptionandemissionofelectromagneticradiationinmaterials?transparency,translucencyandopacityofmaterials?indexofrefractionanditsapplication?luminescence,photoconductivity,andlightamplification(lasers)
4-5材料的光学性能(opticalproperties)4-5-1磁射及其与原子的相互作用Interactionsofelectromagneticradiationandatoms1、光和物的相互作用——取决于物磁性的基本参数。率、介常数和磁率2、相互作用是由子迁和极化效的electrontransitionsandelectronicpolarization3、光子能量energyEofaphotonE＝hc／λ＝hν
FIGURE19.2
4、固体材料的光学性，取决于磁射与材料表面、近表面以及材料内部的子、原子、缺陷之的相互作用
4-5-2吸收、反射和透射
1、光的吸收(photonabsorption)（1）光吸收的一般律朗伯特定律I＝Ie0－αxAbsorbedintensity?---吸收系数Absorptioncoefficient空气:?≈10-5cm-1玻璃:?＝10-2cm-1金属:?达几万到几十万
（2）光吸收与光波radiationabsorptionandwavelength在磁波的可光区：金属和半体的吸收系数很大；介材料吸收系数小。在紫外吸收端：禁度大的材料，紫外吸收端的波在外区：离子的性振与光子射生振消耗能量所致吸收均匀吸收λ=hc/Eg
2、光的反射(reflection)反射、漫反射吸收----射折射(refractionindex)n21=sini/sinrm:反射系数R:反射率（1-m）：透射系数
FIGURE19.4
FIGURE19.5
Figure19.6.
3、光的透射(transmission)透射率：T＝（1－R）eI＝Ie－αxαl2－0透射率T(transmissivity)、反射率R(reflectivity)、吸收率A(absorptivity)三者之和1R=(n-1)22/(n+1)
FIGURE19.8
4、折射指数RefractionIndex折射来源于光通透明材料，由于介的子极化使得光速降低，光在界面弯曲的象。折射指数的大小与介的性（原子或离子的尺寸、介常数、磁率等）和波相关
表4-5-2各种材料在室温可光的折射率物n（折射率）物n（折射率）空气AlO3Ca2F21.0002771.63-1.681.43玻璃（重燧石）玻璃（牌）KCl1.651.521.49Cl（气体）1.0007681.3852.417KFNaCl石英1.361.541.542Cl（液体）金石2HO（水）1.331.301.351.48-1.501.49熔融石英SrO聚丙1.471.871.511.521.53-1.551.541.54-1.561.552HO（冰）2聚四氟乙醋酸天然橡胶聚胺聚甲基丙酸甲聚丙酚脂高密度聚乙聚乙丁橡胶1.491.50-1.701.5-1.61.51脂低密度聚乙聚碳酸聚苯乙1.591.59
例19.21ThetransmissivityTofatransparentmaterial20mmthicktonormallyincidentlightis0.85.Iftheindexofrefractionofthismaterialis1.6,computethethicknessofmaterialthatwillyieldatransmissivityof0.75.Allreflectionlo
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