《材料性能学》FH15-材料的光学性能.pptx

绪论

授课方法：

第3章材料的断裂与断裂韧

第1-3章：教师主讲。性

第4-11章：课堂讨论为主。第4章材料的扭转/弯曲/压缩

形

形

变

变

性

性

第2章材料的塑

第1章材料的弹

性能

第5章材料的硬度

第6章材料的冲击韧性及低温脆性

第7章材料的疲劳性能

第8章材料的磨损

第9章材料的高温力学性能第10章材料在环境介质作用下的腐蚀

第11章材料的强韧化

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第12-15章：理论简介。

案例应用

第12章材料的热学性能第13章材料的磁学性能第14章材料的电学性能

第15章材料的光学性能

第15章材料的光学性能

■15.1光与固体的作用

InteractionofLightwithsolids

■15.2材料的不透明性与半透明性

Transparencyandnon-transparencyofmaterials

■15.3光学材料及应用

OpticalMaterialsanditsapplication

光传播的基本性质

■光的波粒二象性

wave-particleduality

爱因斯坦的光电效应：

PhotoelectricEffectE=hv=—

hc

入

700nm600nm500nm400nm

可见光谱

X射线

红外线

紫外线

无线电

Gamma

雷达

射线

光传播的基本性质

①光的干涉和衍射Interferenceanddiffraction双光束干涉(interference)

□条件：频率相同、振动方向一致，固定位相关系。

□特征：明暗相间、稳定的干涉条纹。

□油膜反射太阳光，产生干涉图像。

S₁屏幕

S₂

D

图15-2激光狭捶行射实验

千涉条纹

激光

光传播的基本性质

■衍射(diffraction)

□当光波传播遇到障碍物时，在一定程度上能绕过障碍物，称为衍射(diffraction),

也称为绕射。

口障碍物或狭缝的尺寸与光的波长相比拟时，衍射现象明显。

□与光波长相比，一般物体都是巨大的障碍物，光波通常表现直线传播性质。

光的干涉和衍射Interferenceanddiffraction

f

■15.1.1材料的光折射RefractionofLight

■15.1.2材料的光反射lightreflex(reflection)

■15.1.3材料的光吸收

Optical(light)absorption■15.1.4光的散射

lightscattering

15.1光与固体的作用

InteractionofLightwithsolids

偏振40

光学材料

4t

9kA

漫反射

●InteractionofLightwithsolidsandOpticalMaterials

光与物质的相互作用与光学材料

光

玻璃

平均折射率

双

折射

钾长石玻璃

1.51

钠长石玻璃

1.49

硫化钾玻璃

2.66

锆英石

1.95

0.055

正长石

1.525

0.007

硫化铅

3.912

钛酸钡

2.40

碳化硅

2.68

0.043

15.1.1材料的光折射

LightRefractionofMaterial

折射线

图15-5光的反射和折射

入射线法线反射线

8₁8

θ₂

介质1介质2

■由一束入射光折射后分成两束光的现象称为双折射

■一束光的偏折方向符合折射定律，称为寻常光(或o光);

■另一束光的折射方向不符合折射定律，称为非常光

(或e光)。

双折射(bi-refraction)

e光主平面

光轴

0光主平面

o光

e光

玻璃

平均

折射率

双折射

钾长石玻璃

1.51

钠长石玻璃

1.49

硫化钾玻璃

2.66

锆英石

1.95

0.055

正长石

1.525

0.007

硫化铅

3.912

钛酸钡

2.40

碳化硅

2.68

0.043

材料

平均折射率

材料

平均折射率

氧化硅玻璃

1.458

石英(SiO₂)

1.55

钠钙玻璃

1.51

尖晶石(MgAl₂O4)

1.72

硼硅酸玻璃

1.47

聚乙烯

1.35

重火石玻璃

1.65

聚四氟乙烯

1.60

刚玉

1.76

聚甲基丙烯酸酸甲酯

1.49

方镁石

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