固体物理专题---发光材料 一、发光1、当某种物质受到激发(射线、高能粒子、电子束、外电场等)后,物质将处于激发态,激发态的能量会通过光或热的形式释放出来
假如这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射,此过程称之为发光过程
2、发光就是物质在热辐射之外以光的形式发射出多余的能量,这种发射过程具有一定的持续时间
热辐射:任何绝对零度以上的物质都会发射热辐射,大多数位于红外区
一般 600℃以上会有部分可见光成分
热辐射是一种平衡辐射,基本上只与物体温度有关,而与物质种类无关
(例如:太阳光,白炽灯泡,烧热的炉膛
)发光:是一种非平衡辐射(偏离原先的热平衡态),是物体吸收外来能量后所发出的总辐射中超出热辐射的部分
发光材料不需要加热,是一种“冷光”
• 非平衡辐射有许多种,除了发光以外,还有反射,散射等
光辐射的特征一般可用五个宏观光学参量描述:亮度、光谱、相干性、偏振度和辐射期间
• 亮度:亮度高低不能区分各种类型的非平衡辐射;• 光谱改变及相干性:不仅在发光中存在,在联合散射和康普顿-吴有训效应中也有
而且,作为在特定条件下的发光,如激光及超辐射(特别条件下的自发发射),具有相干性
• 偏振度:在发光现象中并没有带普遍性的特点
• 辐射期间:发光有一个比较长的延续时间,这个延续时间有长有短,总之都比反射、散射的 10-14 秒持续时间长
指去掉激发后,辐射还可延续的时间
3、固体发光的两个基本特征(1)任何物体在一定温度下都具有平衡热辐射,而发光是指吸收外来能量后,发出的总辐射中超出平衡热辐射的部分
(2)当外界激发源对材料的作用停止后,发光还会持续一段时间,称为余辉
这是固体发光与其他光发射现象的根本区别
二、材料的发光机理——分立中心发光 发光材料的发光中心受激发时并未离化,发光过程全部局限在中心内部
被激发的发光中心内的电子虽然获得了跃迁至激发态的能量