电磁波谱与光辐射

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1、?光源传输调制探测成像显示本章概述▲电磁波谱与光辐射（§1-1）掌握电磁波的性质和光辐射的特点▲辐射度学与光度学基本知识（§1-2）掌握七个辐射量和光度量的概念▲热辐射基本定律（§1-3）掌握三个定律和三个公式▲激光原理（§1-４）掌握激光产生的物理机制▲典型激光器（§1-５）掌握几种常见激光器第一章光辐射与发光源频率与波长的关系:----真空中的光速1、电磁波谱电磁波在介质中的传播速度真空中电磁波在真空中的传播速度，普适常数1、在介质的界面上发生反射、折射现象2、在传播中出现干涉、衍射、偏振现象▲电磁波：3、由麦氏方程导

2、出：电磁波是物质1、电磁辐射（电磁波）：以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量2、电磁辐射的性质：具有波、粒二向性波动性：粒子性：高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁χ射线来自内层电子能级的跃迁光学光谱区紫外光来自原子和分子外层电子能级的跃迁可见光红外光来自分子振动和转动能级的跃迁波谱区微波来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁无线电波来自原子核自旋能级的跃迁3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列，称~。波长长γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波(1)光源（发光的客体）按获得方式：天然光

3、源、人造光源按光谱成份：单色光源、复色光源、白光光源按相干性：相干光源、非相干光源按几何线度：点光源、扩展光源（线光源、面光源）(2)光辐射（发光过程）热辐射（温度辐射）：具有一定温度的物体所产生的一种自发辐射非热辐射：场致发光、荧光、磷光、化学发光、生物发光等发光过程光源的种类：说明：热辐射具有普遍性，但实际发光过程可能是多种发光过程的并存光辐射分类：2光源与光辐射(3)光波场的光谱范围电磁辐射的波长范围：10-2纳米（nm）～公里（km）红外线：近（0.76～1微米）、中（1～10微米）、远（>10微米）光辐射的波长范

4、围：亚纳米级的X射线～微米级的远红外辐射，其中：X射线：亚纳米～纳米紫外线：近（200～400纳米）、远（5～200纳米）可见光：400～760纳米结论：光辐射只是一种波长极短、频率极高的电磁波。(4)光辐射的光谱类型光谱：非单色光的波长（频率）分布线状光谱：由分立波长（频率）成分组成连续光谱：由连续波长（频率）成分组成单色光：只有单一波长成分的光非单色光：具有多种波长成分的光复色光：由几种单色光成分构成的非单色光白光：由各种可见光波长成分构成的非单色光说明：热辐射光谱——连续光谱原子光谱或气体放电光谱——线状光谱线状光谱

5、的特点：每个波长成分反映了发光成分的一条特征谱线归一化强度T=300K波长/(nm)Dl紫外光激发的红宝石（Al2O3:Cr）发射光谱可见光区的热辐射光谱红橙蓝紫青绿黄连续光谱与线状光谱准单色光：实际中并不存在理想的单色光，通常所谓的单色光，只是当谱线宽度Dl（Dn）很小时的窄带光。谱线宽度：每条谱线的强度分布具有一定的波长（频率）范围Dl（Dn），Dl越小，表示光的单色性越好。光谱基础知识应用：嫦娥三号探测月球表面红外光谱图片