發(fā)光的定義及特點(diǎn)x

《發(fā)光的定義及特點(diǎn)x》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第二章發(fā)光的定義及特點(diǎn)一、光的本質(zhì)波粒二相性波動(dòng)性電學(xué)及磁學(xué)分量組成的互成90o簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)波長(zhǎng)和頻率兩個(gè)參量干涉、衍射現(xiàn)象粒子性早在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)二、光的發(fā)射熱輻射任何高于0K的物體都會(huì)向外輻射能量連續(xù)光譜（光強(qiáng)隨波長(zhǎng)的變化關(guān)系）隨著溫度的升高，輻射的總功率增大，輻射的光譜分布向短波方向移動(dòng)平衡輻射效率低（白熾燈10%，主要為紅外輻射）發(fā)光發(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

2、而來(lái)的光就會(huì)比相應(yīng)溫度下同樣波長(zhǎng)的發(fā)射強(qiáng)很多需要以某種方式把能量交給物體使電子升到一定高能態(tài)——激發(fā)過(guò)程只是在少數(shù)中心進(jìn)行，不會(huì)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發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)：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白熾燈效率20lm/W，偏黃，日光燈的效率80~100lm/W三、發(fā)光的定義發(fā)光就是物體不經(jīng)過(guò)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(lái)的非平衡輻射過(guò)程四、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(lái)，花費(fèi)

3、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、契連科夫輻射等區(qū)分五、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(guò)程稱為激發(fā)一般按激發(fā)能來(lái)源劃分機(jī)械發(fā)光——機(jī)械能（ZnS:Mn在振動(dòng)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)能（熒光棒）生物發(fā)光——生物化學(xué)能（螢火蟲）物理發(fā)光光致發(fā)光激發(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)能為電子束的動(dòng)能，如CRT、FED等高能粒子發(fā)光（x射線、高能粒子激發(fā)）電致發(fā)光（ElectroLumines

4、cence,EL）激發(fā)能為電場(chǎng)能常見熒光粉器件的發(fā)光類型5.1化學(xué)發(fā)光利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能來(lái)轉(zhuǎn)換成光能，如燃燒、導(dǎo)彈羽煙A+B=P*+Q5.2生物發(fā)光與生命過(guò)程有關(guān)的—類化學(xué)發(fā)光（或稱為生物化學(xué)發(fā)光）動(dòng)物界的25個(gè)門中有13個(gè)門28個(gè)綱中都有發(fā)光動(dòng)物植物界中只有細(xì)菌和高等真菌才有生物發(fā)光常見的生物發(fā)光都有很高的效率（0.88±0.12）5.3物理發(fā)光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(huì)在電場(chǎng)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)電了氣體放電總伴隨著光的發(fā)射氣體放電過(guò)程中，有的原子、分子或離子在碰撞過(guò)程

5、中會(huì)被激發(fā)到高能態(tài)，從而會(huì)發(fā)出光來(lái)激發(fā)還可以通過(guò)異類原子（或分子）間的共振能量傳遞間接地實(shí)現(xiàn)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…2）固體發(fā)光A）有機(jī)材料B）無(wú)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六、材料發(fā)光所經(jīng)歷的主要過(guò)程激發(fā)發(fā)光必須首先從外界獲取能量將體內(nèi)的原子、分子或離子從基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)輻射躍遷高能態(tài)（激發(fā)態(tài)）是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，粒子遲早會(huì)從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)，釋放出吸收的能量如果能量是以光子的形式釋放出來(lái)的就稱之為輻射躍遷并非所有被發(fā)光材料吸收的激發(fā)能都能轉(zhuǎn)化為光輻射輸出從高能態(tài)到

6、基態(tài)的躍遷并非只有發(fā)光這一種方式無(wú)輻射躍遷從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的過(guò)程若不產(chǎn)生光子輻射輸出輻射躍遷的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程，會(huì)降低材料的發(fā)光效率量子效率：激發(fā)能量的傳輸He-Ne氣體放電發(fā)光熒光粉的發(fā)光1、鹵粉的光譜2、加入紅粉后的光譜3、加入的紅粉光譜Sb3+Mn2+小結(jié)發(fā)光所經(jīng)歷的主要物理過(guò)程激發(fā)過(guò)程：發(fā)光材料從外界吸收能量，將發(fā)光中心從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)輻射躍遷過(guò)程：發(fā)光中心從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)，多余的能量以光子的形式釋放出來(lái)無(wú)輻射躍遷過(guò)程：發(fā)光中心從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)，多余的能量一聲子的形式釋放到晶格中，導(dǎo)致材料溫度的升高能量傳輸過(guò)程：輸入的激發(fā)能在基質(zhì)與發(fā)光中心間、發(fā)光中心與發(fā)光中心間進(jìn)行傳遞七、表

7、征發(fā)光的主要性能指標(biāo)1、激發(fā)光譜（發(fā)光材料特定波長(zhǎng)的發(fā)光強(qiáng)度與激發(fā)光波長(zhǎng)的關(guān)系。）確定對(duì)發(fā)光有貢獻(xiàn)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光譜2.發(fā)射光譜在一定激發(fā)源的激發(fā)下，發(fā)光材料的發(fā)光能量或發(fā)光強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布光譜的線型：Gauss函數(shù)表示線譜寬帶譜線譜+寬帶譜3.發(fā)光效率發(fā)光效率反映了材料吸收激發(fā)能量后轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿谋壤芰啃剩üβ市剩┌l(fā)光輻射能量與吸收能量之比量子效率輻射出的量子數(shù)與吸收的量子數(shù)之比流明效率發(fā)射的光通量與吸收的能量之比4.發(fā)光的增長(zhǎng)與