固体发光—医学课件

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1、固体发光材料与应用课程性质：专业选修任课教师：卢利平材料科学与工程学院第一章绪论第二章光致发光第三章固体激光材料第四章电致发光通过深入浅出的讲解使同学们对光与物质相互作用的基本物理现象；固体发光的条件、过程和规律；发光材料和器件的设计原理、制备方法和应用等有一个较为全面的认识和了解。课程目的与任务课程内容目录第一章绪论发光：即Luminescence一词，作为一个技术名词，是专指一种特殊的光发射现象。自然界很多物体（包括固体、液体和气体，有机物和无机物），都具有发光的性能。如发光水母一样的“希望树”种子；郁郁葱葱、奇妙的发光森林；可当

2、房子居住的参天巨树；色彩斑斓神气活现的茂密雨林……影片《阿凡达》：男主角杰克潘多拉星球非洲北部有一种发光树，白天与普通树没区别。但每到晚上，从树干到树枝通体会发出明亮的光。由于这种树发出的光比较强烈，当地人经常把它移植到自家的门前作为路灯使用。在夜间，人们可以在树下看书甚至做针线。科学家解释：这种树之所以会发光，是因为其树根特别喜欢吸收土壤中的磷。这种磷会在树体内转化成磷化氢，而磷化氢一遇到氧气就会自燃，从而使得树身磷光闪烁。发光树：发光树不仅在非洲有，在乌克兰西部甚至有一个能在夜间发出奇光的“发光森林”。长约1.8万米，宽约5000

3、米。白天看起来与一般森林没有什么两样，可是一到夜间，整个树林像用荧光粉涂过一样放着耀眼的光。据称，这片森林不仅会发光，如果人靠近的话，还会有一种热乎乎的感觉。更加奇怪的是，这片林子里没有任何飞禽走兽，甚至连昆虫都没有。科学家猜测：这一地区可能有强烈的放射性辐射，草木吸收这些放射性元素后，也产生了发光效应。发光树：萤火虫栉水母生物界说到发光，首先想到萤火虫，除此之外大自然中还有许多能够发光的生物，如一些生活在海里的鱼、虾、水母、珊瑚、贝类和蠕虫等。百慕大三角洲发现的荧光虾日本富山湾海下栖息着大量荧光乌贼，有时，上百万的荧光乌贼聚集在一起

4、，可以把整个海湾照亮。发光蚯蚓美国南部生活着一种长达45厘米的发光蚯蚓。这种蚯蚓一旦被伤害，就会分泌出闪烁着蓝光的黏液。铁路蠕虫身上长有两种不同的发光器官。仿佛圣诞树一般，头部发出红光，身子闪烁绿光。通常能强烈发光的植物多是低等菌类植物(如细菌、真菌和藻类植物)。平时也会见到一段发朽的树桩、木块，能够在黑暗中发出蓝白色的荧光，研究发现，树桩已被假蜜环菌寄生，它能使木材腐烂，还分泌一些能分解木材的酶，这些酶可以将纤维素、木质素转化为真菌能够吸收的小分子物质，假蜜环菌的菌丝细胞得到这些食物后就开始不停地繁衍、长大，同时积累大量能够用来产生

5、荧光的物质。这些带荧光的物质在荧光酶的催化作用下进行生物氧化，并把化学能转化为光能，就是我们看到的这种生物光了。荧光菌发光蘑菇发光菌类植物：古代“夜明珠”，是指能够在夜晚（或暗室中）自行发光的天然物体。而且这种光是人用肉眼能够直接看到的光。萤石夜明珠：20世纪40年代，前苏联科学家发现：在置于高频电场中的生物体周围，会闪动着色彩绚丽的光环和光点，而当生物体死亡后，这种光环和光点也随着消失。同法研究人体，惊奇的发现人体的各部位发出的光有不同的颜色：手臂是蓝色的、心脏是深蓝的、臀部是浓绿色的。更有趣的是，人体某些部位发出的光非常强，恰好与

6、古代中国人发现的700多个穴位相对应。人体发光：一、发光现象二、激发方式三、发光材料概括说：发光是物体内部以某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程。物体发光的条件、过程和规律；发光材料和器件的设计原理、制备方法和应用；以光和物质的相互作用等基本物理现象。一、发光现象发光学内容并非一切光辐射都称为发光。发光是光辐射一部分。**注意**：平衡辐射：是炽热物体的光辐射，又叫热辐射。非平衡辐射：在某种外界作用激发下，物体偏离原来的热平衡态所产生的辐射。发光是其一种。光辐射=平衡辐射+非平衡辐射起因于物体的温度。T,热平衡(准平衡),相应热辐射。

7、热辐射体的光谱只决定于辐射体的温度及其发射本领。热辐射：温度在0K以上的任何物体都有热辐射，但温度不够高时辐射波长大多在红外区，人眼看不见。物体的温度达到5000℃以上时，辐射的可见部分就够强了，例如烧红了的铁，电灯泡中的灯丝等等。（1）发光与热辐射的区别：开始不发光→→→黄白色橙色暗红发光：叠加在热辐射之上的一种光发射。发光材料能够发出明亮的光，而它的温度却比室温高不了多少。因此发光有时也被称为“冷光”。炼钢的热辐射非平衡辐射有许多种，除了发光以外，还有反射、散射等。光辐射的特征一般可用5个宏观光学参量描述：亮度、光谱、相干性、偏振

8、度和辐射期间。（2）发光与其他非平衡辐射的区别：亮度：亮度高低不能区分各种类型的非平衡辐射；光谱改变及非相干性：不仅在发光中存在，在联合散射和康普顿-吴有训效应中也有。而且，作为在特定条件下的发光，如激光（受激发射）及超