文档介绍：透光和导光材料
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光功能材料基本知识
当一束强度为I0的光入射到玻璃中时，在材料的表面会发生光的反射，另外光也会透过玻璃，常常透过的光的强度小于入射强度，这往往是由于玻璃会吸收一部分光。
光的入射、反射、透射、吸收和强度关系：I0＝ IR+ IT+ IA
透射率T：T= IT / I0
吸收率A：A= IA / I0
反射率R：R= IR / I0
一、材料的光学性能
T+A+R=1
透射率、吸收率和反射率的大小不仅与材料有关，还与光波的波长有关。
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光功能材料基本知识
根据透射率、吸收率和反射率之间的相对大小，材料可分为：
光透明的(transparent)材料：A、R很小，可见光几乎可以全部透过。
光半透明的(translucent)材料：可见光穿透比较困难。
光不透明的(opaque)材料：不能透过可见光。
光的折射
折射率和相对折射率
折射率与材料和入射光的频率有关。
一、材料的光学性能
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光功能材料基本知识
固体材料的透射、吸收和反射等光学性能的本质涉及电磁波与材料中原子、离子或电子的相互作用，最重要的二点是电子极化和电子的能量转换。
1、电子极化
二、材料光学性能的本质
电子极化影响介电常数，折射率与介电常数有关，反射率与反射界面二侧介质的折射率有关，所以电子极化对光学性能有很大影响。
2、光子与电子的能量转换
光具有波动和微粒二重性，当考虑光与电子之间的能量转换时，光当成粒子，称为光子。
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光功能材料基本知识
二、材料光学性能的本质
2、光子与电子的能量转换
光子是最早发现的构成物质的基本粒子之一。
光子所具有的能量不是连续的，与频率v有关，光子能量 E=hv。当电子与光子间发生能量转换时，或是吸收一个光子的能量，或是发射出一个光子，而不能只交换一部分光子的能量。
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光功能材料基本知识
二、材料光学性能的本质
2、光子与电子的能量转换
对于电子来说，从光子处吸收的能量或给光子的能量也不是任意的，而是要刚好等于材料中电子可能存在的能级的能量差。
电子和光子彼此间能量交换的这种“苛刻”条件，导致不同的材料具有完全不同的光学性能。
当光子的能量给了电子，光被材料吸收；当受光激发的电子回落到低能级放出光子，光被材料反射。
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第八章 透光和导光材料
透光材料包括透可见光(～)、红外光 (波长1～1000μm )和紫外光(～)的材料。
一、透光材料的特征值
1. 透射率 T
透射率T为透射光强IT 与入射光强I0 之比T=IT/I0，也称透光率。
§ 透光材料
入射光强Io，射入介质的光强为(1-R)Io，反射掉部分光强为IoR。
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第八章 透光和导光材料
一、透光材料的特征值
1. 透射率 T
射入介质的光在穿过介质时被吸收一部分后，达到介质另一面的光强为:
Io(1-R)e-al
又被反射回介质内的光强为:
IoR(1-R) e-al
最后透射出介质的光强:
IT ＝Io(1-R)2e-al
§ 透光材料
透射率T为:
T=(1-R)2e-al
α吸收系数；l介质长度。
一般取介质长度为1Omm的值作为标准。
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第八章 透光和导光材料
一、透光材料的特征值
2. 光密度 D
§ 透光材料
3. 内透射率θ
内透射率θ所表示光线在透过介质时，只考虑吸收不考虑反射的特征值。
Dr－反射修正值。
光密度的物理意义：吸收()和反射(Dr)两部分损失之和。
吸收系数越大时，θ值就越小，材料的透光性能就不好。
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第八章 透光和导光材料
一、透光材料的特征值
4. 平均色散系数υD
透光材料中光学玻璃通常按折射率nD和平均色散系数υD两个光学常数进行分类。 平均色散系数的表示为:
§ 透光材料
υD－平均色散系数，也称阿贝数；（数值越小色散现象越厉害）
nF－材料对标准谱线 F(λ=Å) 的折射率；
nC－材料对标准谱线 C(λ=Å) 的折射率；
nD－材料对标准谱线 D(λ=Å) 的折射率。
nF-nC－平均色散，也称中部色散。
对于玻璃，υD＞50称冕玻璃，υD＜50