發(fā)光的定義及特點(diǎn)

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1、第2章發(fā)光的定義及特點(diǎn)本章重點(diǎn)發(fā)光的定義和特點(diǎn)發(fā)光與熱輻射的區(qū)別發(fā)光材料的分類方法發(fā)光現(xiàn)象所經(jīng)歷的物理過程發(fā)光的幾個(gè)重要參數(shù)電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍一、光的本質(zhì)波粒二相性波動性電學(xué)及磁學(xué)分量組成的互成90o簡諧運(yùn)動波長和頻率兩個(gè)參量干涉、衍射現(xiàn)象電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍粒子性早在1900年普朗克就提出光的存在是以很多小部分光能量為單位組成的——光子光子能量為光電導(dǎo)、光電發(fā)射、發(fā)光及光化學(xué)等效應(yīng)都是粒子性的體現(xiàn)電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍二、光的發(fā)射熱輻射任何高于0K的物體都會向外輻射能量連續(xù)光譜（光強(qiáng)隨波長的變化關(guān)系）隨著溫度的

2、升高，輻射的總功率增大，輻射的光譜分布向短波方向移動平衡輻射效率低（白熾燈10%，主要為紅外輻射）發(fā)光電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍日光燈發(fā)光有何特點(diǎn)呢？白色光燈管溫度不高，接近常溫顯然不是熱輻射發(fā)光效率比白熾燈高得多（80lm/W以上）日光燈的發(fā)光過程燈管內(nèi)的氣體（水銀蒸汽）放電產(chǎn)生紫外線（254nm）紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍發(fā)光不需要將發(fā)光材料加熱到高溫（如日光燈、顯像管等常溫下就可產(chǎn)生光發(fā)射）原因：電子在不同高能態(tài)上的分布偏離熱平衡分布從這些高能態(tài)的躍遷而來的光就會比相應(yīng)溫度下同樣波長的發(fā)射強(qiáng)很多需要以某種方式

3、把能量交給物體使電子升到一定高能態(tài)——激發(fā)過程只是在少數(shù)中心進(jìn)行，不會影響物體的溫度可以更有效地把外界提供的能量轉(zhuǎn)化成我們所需要的可見光電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍三、發(fā)光的定義發(fā)光就是物體不經(jīng)過熱階段而將其內(nèi)部以某種方式吸收的能量直接以光能的形式釋放出來的非平衡輻射過程電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍四、發(fā)光的特點(diǎn)冷光發(fā)光體和周圍環(huán)境的溫度幾乎是相同的，并不需要加溫只有個(gè)別中心得到能量，周圍大量的中心仍處于未被激發(fā)的狀態(tài)衰減（余輝）從外界吸收能量到放出光來，花費(fèi)一定時(shí)間。發(fā)出的光既有反映這個(gè)物質(zhì)特點(diǎn)的光譜，又有一定的衰減規(guī)律與反射光、散射光

4、、契連科夫輻射等區(qū)分電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍契連科夫輻射如果電子或其它帶電粒子在真空中具有很高的速度（接近光速），那么當(dāng)它進(jìn)入折射系數(shù)較大的物質(zhì)時(shí)，它的速度有可能大于光在該物質(zhì)中的速度。這種情況下，電子或其它帶電粒子能量的一部分會轉(zhuǎn)化為可見光或紫外光發(fā)射出去，這種現(xiàn)象是前蘇聯(lián)物理學(xué)家契連科夫首先發(fā)現(xiàn)的，被稱為契連科夫效應(yīng)。電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍五、發(fā)光的分類以某種方式將能量交給物體使電子提升到一定高能態(tài)的過程稱為激發(fā)一般按激發(fā)能來源劃分機(jī)械發(fā)光——機(jī)械能（ZnS:Mn在振動時(shí)發(fā)光）物理發(fā)光——物理能（進(jìn)一步劃分）化學(xué)發(fā)光——化學(xué)

5、能（熒光棒）生物發(fā)光——生物化學(xué)能（螢火蟲）電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍物理發(fā)光（根據(jù)材料的物相分類）氣體放電只適合于氣態(tài)物質(zhì)固體發(fā)光最常用，最廣泛液體發(fā)光常用于材料分析電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍1）氣體放電發(fā)光——只適合氣態(tài)物質(zhì)氣體中的帶電粒子（電子和離子）就會在電場的作用下加速帶電粒子氣體中的原子或分子碰撞電離產(chǎn)生新的電子和離子使原本不導(dǎo)電的氣體變得導(dǎo)電了電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍氣體放電總伴隨著光的發(fā)射氣體放電過程中，有的原子、分子或離子在碰撞過程中會被激發(fā)到高能態(tài)，從而會發(fā)出光來電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍激發(fā)還可以通過異

6、類原子（或分子）間的共振能量傳遞間接地實(shí)現(xiàn)電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍氣體放電的應(yīng)用霓虹燈日光燈PDP氣體激光器激光泵浦紫外殺菌燈投影光源…電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍2）固體發(fā)光A）有機(jī)材料B）無機(jī)材料晶體半導(dǎo)體發(fā)光二極管、激光器粉末熒光粉薄膜電致發(fā)光單晶薄膜發(fā)光粉混入介質(zhì)形成的薄膜直接制成的薄膜電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍物理發(fā)光（根據(jù)激發(fā)方式分類）光致發(fā)光（Photoluminescence，PL）激發(fā)能為電磁輻射，如日光燈中的熒光粉發(fā)光，激發(fā)光主要為254nm紫外線陰極射線發(fā)光（CathodoLuminescence，CL）激發(fā)

7、能為電子束的動能，如CRT、FED等電致發(fā)光（ElectroLuminescence,EL）激發(fā)能為電場能高能粒子發(fā)光（x射線、高能粒子激發(fā)）電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍常見熒光粉器件的發(fā)光類型電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍課堂練習(xí)有光的發(fā)射就是發(fā)光這一說法是否正確？發(fā)光材料發(fā)出的光稱為“冷光”是因?yàn)榘l(fā)光材料發(fā)光時(shí)不需要被加熱到高溫激發(fā)停止后，發(fā)光一定會延續(xù)一段時(shí)間陰極射線發(fā)光是由電子束（陰極射線）發(fā)射的日光燈和PDP的熒光粉發(fā)光都屬于光致發(fā)光錯誤正確正確正確錯誤電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院陳德軍6.發(fā)光材料一般按照激發(fā)的方式進(jìn)行分類正確下列器

8、件熒光粉的發(fā)光類型分別是？陰極射線管陰極射線發(fā)光節(jié)能燈光致發(fā)光PDP光致發(fā)光冷陰極熒光燈光致發(fā)光白光LED（藍(lán)色芯片）光致發(fā)光器件名稱發(fā)光類型電子科技大學(xué)光電信息學(xué)