文档介绍：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。如果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,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(特殊条件下的自发发射),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部。被激发的发光中心的电子虽然获得了跃迁至激发态的能量,但并未离开中心,迟早会释放出激发能,回到基态而发出光来。这种发光是单分子过程,并不伴随有光电导,故又称为“非光电导型”发光。自发发光:受激发的粒子(如电子),受粒子部电场作用从激发态A而回到基态G时的发光。受迫发光:受激发的电子只有在外界因素的影响下才发光(亚稳态发光)。——复合发光    发光材料受激发时分离出一对带异号电荷的粒子,一般为空穴和电子,这两种粒子复合时便发光,称为复合发光。由于离化的带电粒子在发光材料中漂移或扩散,从而构成特征性光电导,故又称为“光电导型”发光。三、材料的发光特征1、颜色特征        不同的发光材料有着不同的发光颜色。2、发光强度特征        发光强度代表发射光的能量,是一个客观数值;发光的亮度是人眼的感觉,是主观判断的结果,其中包含了眼睛对不同颜色视觉的差别。       发光效率用来表征材料的发光本领。           量子效率:发光的量子数与激发源输入的量子数的比值。           能量效率(功率效率):发光的能量与激发源输入的能量的比值。           流明效率(光度效率):发光的流明数与激发源输入的能量的比值(lm/W)。发光材料——把某种形式的激发能量转化为发光能。因此对于一个有效的发光材料应具备如下要求:⑴.能够有效地吸收激发能量;⑵.能够把吸收的激发能量有效地传递给发光中心;⑶.发光中心具有高的辐射跃迁效率。3、发光持续时间特征规定当激发停止时,其发光亮度L衰减到初始亮度L0的10%时所经历的时间为余辉时间,简称余辉。人眼能够感觉到余辉的长发光期间者为磷光;人眼感觉不到余辉的短发光期间者为荧光。荧光与磷光无严格区别。但在有机物发光中,分子从单态跃迁到基态的发光叫荧光。从三重态跃迁到基态的发光叫磷光。极短余辉:余辉时间<1μs的发光;短余辉:    余辉时间1~10μs的发光;中短余辉:余辉时间10-2~1ms的发光;中余辉:    余辉时间1~100ms的发光;长余辉:    余辉时间10-1~1s的发光;极长余辉:余辉时间>1s的发光4、相关名词解释——光通量 光通量是指光源在单位时间向周围空间辐射的能引起视觉反应能量,即可见光的能量。它描述的是光源的有效辐射值,其国际单位是1m(流明)。同样功率的灯具的光通量可能完全不同,这是因为它们的光效不同的缘故。比如:普通照明灯泡只有101m/W,而金属卤素灯可以达到801m/W。照度是指发光体照射在被照物体单位面积上的光通量,其国际单位是lx(勒 [克斯])。 照度的定义和测量比较复杂,象平均柱面照度、等效球照度、标量照度等,它们的测量条件和计算方法有所不同。在建筑和装饰工程中经常会遇到、灯光系统中偶尔也涉及到照度概念。亮度是指发光体在单位面积发光强度。单位是:cd/cm2。坎 [德拉](cd)为发光强度