无机材料的光学性能

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1、无机材料物理性能2021年8月27日第十一讲无机材料的光学性能第四章无机材料的光学性能新型光学和光电子器件的各种应用可见光的基本性质可见光的基本性质光速与真空中的电导率ε0和导磁率μ0的关系：光速与波长λ和频率ν的关系：粒子的光子（Photon）的能量为：光通过介质的现象一、折射入射角、折射角与材料的折射率、有下述关系：折射指数n的定义：入射束折射束ir光通过介质的现象二、影响折射率的因素构成材料元素的离子半径和电子结构。材料的结构、晶型和非晶态（p172）。同质异构体。一般情况下，同质异构材料的高温晶型

2、原子的密堆积程度低，因此高温晶型的折射率较低，低温晶型原子的密堆积程度高，因此其折射率较高。外界因素对折射率的影响。材料在机械应力、超声波、电场等的作用下，折射率会发生改变，如有内应力存在的透明材料，垂直于受拉主应力方向的n大，平行于受拉主应力方向的n小。这些效应分别称为光弹性效应、声光效应、电光效应等倒数相对色散，即色散系数：光通过介质的现象三、色散材料的折射率随入射光的频率的减小而减小的性质，称为折射率的色散在给定入射光波长的情况下：光通过介质的现象几种玻璃的色散色散光通过介质的现象色散几种晶体玻璃的色散

3、光通过介质的现象玻璃镜片镀膜减少镜片的反射光通过介质的现象三、反射设光的总能量流W为：W＝W'＋W"波动理论有光通过介质的现象反射Fresnel推导出：光通过介质的现象反射自然光在各方向振动的机会均等，可以认为一半能量属于同入射面平行振动，另一半属于同入射面垂直的振动，所以有：光通过介质的现象反射当角度很小时，即垂直入射：介质2对于介质1的相对折射率：光通过介质的现象反射m称为反射系数(1-m)称为透射系数光通过介质的现象反射由反射系数的公式可以看出；光在界面的反射取决两种介质的相对折射率，n21愈大，m愈大

4、，反射损失愈大如果介质１为空气，可以认为n1=1,则n21=n2。如果.n1和n2相差很大，那么界面反射损失就严重；如果n1=n2，则m=0，因此，在垂直入射的情况下，几乎没有反射损失。光连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为(1-m)2x思考题1、影响无机材料折射率的主要因素有哪些？2、为什么有内应力的材料，垂直受拉主应力方向的n大，平行于受拉主应力方向的n小3、何为常光折射率？何为非常光折射率？它们是否随入射角的变化而变化？4、光学玻璃透镜如何消色差？谢谢！