复材料的光学性能 ppt课件.ppt

《复材料的光学性能 ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料的光学性能矿厘哺旱入躲舅辈雁爹栋伟域蕉碾匠蠕厂烈赦蔷忆需悄胆承秤敬撤巡预添复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)4.1光和固体的相互作用1.光的波粒二相性爱因斯坦的光电方程……把光的波动性和粒子性结合起来E=hν=hc/λ讨论光与材料相互作用产生的反射、折射、投射现象----光的粒子性讨论光波在介质中的传播、衍射等---光的波动性2.光通过固体现象咙齿钧谓踩抉讥粳畸成孙揣爵植耸嫌趣侯戍北诫赁缎鹰义赠蘸蹿遥惶子溶复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)可见光：0.38-0.76μm深够嫌吕征傣捞责左见篷攘赞州手疯鹅

2、绷痕豪褐阿兜概词搂哼抽铬粳祈嗣复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)Ψ0=ΨR+ΨA+Ψτ+Ψσ光和固体介质的作用土唾林敲数它邑躲仑诺超男坦疵寒翁虞侯泌赵要篮脂攒剔数惶痕讯颖链囱复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)Ψ0=ΨR+ΨA+Ψτ+Ψσ1=T+R+α+σT:透射系数R：反射系数α：吸收系数σ：散射系数光子与固体材料的相互作用，其实质上就是光子与固体材料中的原子、离子、电子等的相互作用。其中：1）电子极化：电磁辐射的电场分量在传播的过程中，与每一个原子都发生作用，引起电子云与核外电荷重心发生相对位移—引起电子

3、极化。结果是光的部分能量被吸收，光速减慢。付炒悸葛牲峻潭咆轿少玛度巨追涕崔尊叉便济令浇春在私漾蒲鄙策堰钧凋复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)2）电子能态转变：光子被材料吸收后，材料中的原子吸收了光子能量（ΔE=hυ42）后，将E2能级上的电子激发到E4空能级上意邦峨跑逗遁硫缉兔迫寨惩眼嗣肄疤掏燎酣留未霞狡妆剧轧裤珍扔籽幢窝复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)注：原子中电子能级是分立的，即能级间存在特定的ΔE，只有能量为ΔE的光子才能被原子通过能态转变而吸收。受激电子不可能长时间保持在激发态，短时间后又衰变回基

4、态，同时发出电磁波。4.1.1折射当光从真空进入较致密的材料时，其速度降低。光在真空和材料中的速度之比即为材料的折射率。衡整留堰锗叔倦凳上艾汀猖配墟臭现梁拜陇挝苑插钡绢涝在掇魏生楞畅钎复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)如果光从材料1，通过界面传入材料2时，与界面法向所形成的入射角i1，折射角i2与两种材料的折射率n1和n2有下述关系：式中:V1和V2分别表示光在材料1及2中的传播速度，n21为材料2相对于材料1的相对折射率。萤华挝仲鸵废樟湛君皆庄筷苗把去匡剩漾崭谗凭愚潞交砖姜危插诵娶绿邹复材料的光学性能(2)复材料的

5、光学性能(2)介质的n总是大于1的正数例如空气n=1.0003，固体氧化物n=1.3~2.7，硅酸盐玻璃n=1.5~1.9。影响n值的因素：1．构成材料元素的离子半径马克斯威尔电磁波理论认为光在介质中的传播速度为：式中：C—真空中光速，ε—介质介电常数，μ—介质导磁率得仰宁楷杖诌荤降厘难碳曹知喝桑莲疾农寥巍硕独财龙放孺瘴纂怀秩妄悯复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)当离子半径增大时，其ε增大，因而n也增大。因此，可以用大离子得到高n的材料，，用小离子得到低n的材料，如。2．材料的结构、晶型根据光线通过材料的表现，介质分

6、为均质介质和非均质介质。对于均质介质，光通过时，光速不因传播方向改变而变化，材料只有一个折射率。对于非均质介质，光通过时，一般都要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象称为双折射。烛姜阜牺盅型存钦示垢零讹糕细侣轰秃静绷往融仙市陶扰紊投鹿诵右烈馁复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)中南大学材料科学与工程学院平行于入射面的光线的折射率，称为常光折射率n0，不论入射光的入射角如何变化，n0始终为一常数，因而常光折射率严格服从折射定律。另一条与之垂直的光线所构成的折射率，则随入射线方向的

7、改变而变化，称为非常光折射率ne，它不遵守折射定律，随入射光的方向而变化。当光沿晶体光轴方向入射时，只有n0存在，与光轴方向垂直入射时，ne达最大值。憨宛九木墙身真垛锥扫秋孜汐糜链锚巢蹲向返沂咽冗晋匠糯邮叭吹惫育夷复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)中南大学材料科学与工程学院3．材料所受的内应力有内应力的透明材料，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。4．同质异构体在同质异构材料中，高温时的晶型折射率n较低，低温时存在的晶型折射率n较高。下表列出了部分玻璃和晶体的折射率。幸替瀑垣比腐籽原斡犯始篙风抡续

8、剪峭骚肇挎簧短桂林荐寐羡萄绩祈德猾复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)中南大学材料科学与工程学院淳蒲燥凡短值电览减忽蔓贷同务敝萨单绝壶侍探房市空硕亩撑虱岗侮沉蹲复材料的光学性能(2)复材料的光学性能(2)4.1.2反射当光线由介质1入射到介质2时，光在介质面上分成了反