1、颜色、反射、透过、吸收、折射、发光 1、光是什么？ 2、材料有哪些光学性能？ 3、材料具有这些光学性能的本质是什么？ 材料的光学性能 光的现象 光的微粒说（牛顿） 光的波动说（胡克 ， 惠更斯） 光的电磁说（麦克斯韦） 光的波粒二象性（普朗克 ， 爱因斯坦） 光的直线传播 光的干涉 光的衍射 电磁波谱 光谱 光的基本性质光的基本性质 光的波粒二象性光的波粒二象性 What is the light？ Wave or Particle? Wave and Particle? Are relations P=hk and E=mc2 simultaneously compatible with princ 。

2、iple of wave-particle duality? p=mc p=mc=E/c=hv/c=h/ 光子动量悖论？光子动量悖论？ 颜色有关的问题 光色 波长(nm) 频率(Hz) 中心波长 红 760622 660 橙 622597 610 黄 597577 570 绿 577492 540 青 492470 480 兰 470455 460 紫 455400 430 1414 108 . 4109 . 3 1414 100 . 5108 . 4 1414 104 . 5100 . 5 1414 101 . 6104 . 5 1414 104 . 6101 . 6 1414 106 .。

3、6104 . 6 1414 105 . 7106 . 6 可见光七彩颜色的波长和频率范围可见光七彩颜色的波长和频率范围 人眼最为敏感的光是黄绿光 ， 即人眼最为敏感的光是黄绿光 ， 即555nm附近 。
附近 。
思 考 问 题 物体是如何呈现不同颜色的？ 伸手不见五指的黑夜 ， 你看见伸手不见五指的黑夜 ， 你看见红花红花和和绿草绿草吗？吗？ 人类如何感知颜色？可见光之外的波段光子的能量如何测量？ 光通过固体的现象光通过固体的现象 折射（光速的变化）折射（光速的变化） 反射（能量的变化）反射（能量的变化） 吸收（能量的变化）吸收（能量的变化） 散射（能量的变化）散射（能量的变化） 透过（能量）透过（能量） 反射定 。

4、律和微观机制 折射 ， 负折射 材料的不透明与半透明性 光的吸收过程与机理 电磁波的分量之一是迅速变化的电场分量； 在可见光范围内 ， 电场分量与传播过程中遇到的 每一个原子都发生相互作用引起电子极化 ， 即造 成电子云与原子核的电荷中心发生相对位移； 所以 ， 当光通过介质时 ， 一部分能量被吸收 ， 同 时光速减小 ， 后者导致折射 。
电磁波的吸收和发射包含电子从一种能态转变到另一 种能态的过程； 材料的原子吸收了光子的能量之后可将较低能级上的 电子激发到较高能级上去 ， 电子发生的能级变化E 与电磁波频率有关： E=h 受激电子不可能无限长时间地保持.在激发状态 ， 经 过一个短时期后 ， 它又会衰变回基态 ， 同时发射出电 磁波 。

5、 ， 即自发辐射 。
原子的能级和晶体的能带原子的能级和晶体的能带 光吸收 J(x)=J0(1-R)e-ax R 为反射系数 ， a为吸收系数 光的吸收与光电转换 导带 价带 能隙 （禁带） 本征吸收本征吸收 固体中电子的能带结构 ，绝缘体和半导体的能带结构如图所示 。
导 带和价带之间存在一定宽度的能隙（禁 带） ， 在能隙中不能存在电子的能级 。
这 样 ， 在固体受到光辐射时 ， 如果辐射光子 的能量不足以使电子由价带跃迁至导带 ，那么晶体就不会激发 ， 也不会发生对光的 吸收 。
例如 ， 离子晶体的能隙宽度一般为几个电子伏 ， 相当 于紫外光的能量 。
因此 ， 纯净的理想离子晶体对可见光 以至红外区的光辐射 ， 都不会发生光吸收 ， 都是透 。

6、明的 。
碱金属卤化物晶体对电磁波透明的波长可以由25m到 250nm ， 相当于0.055eV的能量 。
当有足够强的辐射（如 紫光）照射离子晶体时 ， 价带中的电子就有可能被激发 跨过能隙 ， 进入导带 ， 这样就发生了光吸收 。
这种与电这种与电 子由价带到导带的跃迁相关的光吸收 ， 称作本征吸收 。
子由价带到导带的跃迁相关的光吸收 ， 称作本征吸收 。
例如 ， CaF2的基础吸收带在200nm(约6eV)附近 ， NaCl的 基础吸收约为8eV ， Al2O3的基础吸收约在9eV 。
导带 价带 能隙(禁带） 激子能级 激子吸收 除了基础吸收以外 ， 还有一类吸收 ， 除了基础吸收以外 ， 还有一类吸收 ，其能量低于能隙宽度 ， 它对应于电子其能量低 。

7、于能隙宽度 ， 它对应于电子 由价带向稍低于导带底处的的能级的由价带向稍低于导带底处的的能级的 跃迁有关 。
这些能级可以看作是一些跃迁有关 。
这些能级可以看作是一些 电子电子-空穴（或叫做激子 ， 空穴（或叫做激子 ， excition） 的激发能级 。
的激发能级 。
杂质吸收杂质吸收 无机离子固体的禁带宽度较大 ， 一般为几个电子伏特 ， 相当于紫外无机离子固体的禁带宽度较大 ， 一般为几个电子伏特 ， 相当于紫外 光区的能量 。

稿源：(未知)

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标题：材料|材料的光学性能201401218