第七讲 光学材料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 在光色玻璃中，以极小颗粒存在的AgCl晶体经光照射后分解为Ag原子和Cl原子。Ag原子使玻璃在可见光区产生均匀光吸收而着色变暗，但由于玻璃本身的惰性和不渗透性，一方面使Ag原子不能在玻璃中自由行动，另一方面Cl原子也跑不出去。所以，光照结束后，Ag原子和Cl原子又重新生成无色的AgCl，这就是光色玻璃着褪色可以可逆进行的原因。 * 光致变色玻璃镜片 光色玻璃的性能可根据需要进行调节。 改变光色玻璃中感光剂的卤素离子种类和含量，就可以调节使光色玻璃由透明变暗所需幅照光的波长范围，如仅含AgCl晶体的光色玻璃的光谱灵敏范围为紫外光到紫光；如含AgCl和AgBr晶体，则其灵敏范围为紫外光到蓝绿光区域。 通过控制光色玻璃的制备中的热处理温度与时间，可以控制玻璃中析出的卤化银颗粒的大小，从而也可以调节光色玻璃的光色性能。 * 2）光色晶体 一些单晶体也具有光色互变特性。用白光照射掺有稀土Sm（钐）、Eu（铕）的CaF2单晶体时，能透过的光的波长为500-550nm，绿光较多，晶体呈绿色；如果晶体用紫外光照射一下，绿色就褪去，变成无色。如再用白色光照射，又会变成绿色。 * 3）光存储材料 光色材料一个重要的用途是作为光存储材料。 主要是利用光色材料的颜色在光照下发生可逆变化，从而产生两种形式的光学存储，即写入和擦除。读出时用光照射光栅，光栅衍射以再现所存储的信息。 光致变色存储材料已在信息材料中作了介绍，这里不在赘述。 The End * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 传统的白炽灯泡的发光效率不及10%，大部分的电能变成灯具的热损失。 　　光通量是描述单位时间内，光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明(Lm)。例如，一个蜡烛产生12流明，一个60瓦的白炽灯产生830流明。120lm/w是效率比较高的光源了。 * * X射线激发发光材料 发光材料在X射线照射下可发生康普顿效应，也可吸收x射线．它们都可产生高速的光电子。光电子又经过非弹性碰撞，产生第一代、第三代电子。当这些电子的能量接近发光跃迁所需能量时，就可以发出光。 X射线发光材料可使X光转换为可见光，并显示成像。 * 根据对发光材料的要求，参照在其他激发方式下发光材料的性能，已研制出一系列X射线发光材料。 * X射线发光材料 发光材料 发光波峰/nm 发光效率/(lm/W) CaWO4 420 3 ZnS:Ag 450 17 ZnS,CdS:Ag 538 20 CsI:Na 410 19 BaSO4:Pb 350 4.5 (Sr,Ba)SO4:Eu 380 8 Ba3(PO4)2:Eu 375 1.5 Y2O3S:Tb 380，410，420，550 18 La2O3S:Tb 490，544，588，620 12.5 X射线发光材料使用较早而且应用很大。它将X射线透过人体或物体后所形成的X射线潜像转换成可见图像。这种图像可以用肉眼直接观察，也可用胶片照相，还可用光电器件将它转换成电信号后再处理。 用于x射线远视及照相； 由x射线像增强器和电视组成的X射线显示系统； X射线扫描及计算机配合组成断层分析系统，也就是常说的CT系统。 * 医用CT系统 等离子体发光 等离子体发光是用气体放电方法产生发光的显示技术。 等离子发光一般用氖气为基质，另外掺一些其他气体，如氦气、氢气等。这类气体发光都是橙红色。 现代显示技术趋向彩色化，人们求助于光致发光．即在放电管的近旁涂上了发光粉。 * 等离子体发光材料 2、红外光学材料 * 红外线 红外线同可见光一样都是电磁波，它的波长范围很宽，从0.7μm到1000μm。 红外线按波长可分为三个光谱区：近红外(0.7-15μm)、中红外(15-50μm)和远红外(50-1000μm) 红外线同可见光一样，具有波粒二象性，遵守光的反射和折射定律，在一定条件下产生干涉和衍射现象。 除非炽热物体外，每种处于0K以上的物体均发射特征电磁波辐射，并主要位于电磁波谱的红外区域。这个特征对于军事观察和测定肉眼看不见的物体具有特殊意义。 * （1）红外材料 红外材料是指能透过红外线，并对不同波长红外线具有不同透光率、折射率及色散的材料。 红外材料主要是晶体，包括碱卤化合物晶体、碱土-卤族化合物晶体、氧化物晶体、无机盐晶体及半导体晶体。一部分玻璃及高分子材料也可作为红外材料。 A）单质晶体：单质的锗、硅可作为红外光学材料。Si的力学性能和抗热冲击性比锗好，温度影响也小，但硅折射率高，使用时需镀增透膜．以减少反射损失。 * B）碱卤化合物晶体：碱卤