无机非金属材料性能(1).doc

无机材料光学性能 1、折射率定义，影响因素 介质对光的折射性质 光在真空和材料中的速度之比即为材料的绝对折射率。介质材料的折射率一般为大于1的正数。折射实质介质密度不同 光通过时速度不懂 折射率的影响因素（1）构成材料元素的离子半径离子半径 介电系数 折射率（2）材料的结构、晶型、非晶态（3）材料的内应力（4）同质异构体 温度折射率- 2、散射本质光波遇到不均匀结构产生次级波，与主波方向不一致，与主波合成出现干涉现象，使光偏离原来的方向，引起散射。 8、影响材料透光性的原因。影响材料散射的原因晶体双折射对散射的影响 吸收系数材料的性质相关。反射系数相对折射率、表面粗糙度相关 散射系数 影响透光性的主要因素。影响材料散射的原因 （1）材料的宏观及显微缺陷材料中的缺陷与主晶相不同，于是与主晶相具有相对折射率，此值越大，反射系数越大，散射因子也越大，散射系数变大。 （2）晶粒排列方向的影响各向异性体，存在双折射。多晶无机材料，相邻晶粒之间的结晶取向不同,晶粒之间会产生折射率的差别，引起晶界处的反射与散射损失。影响多晶无机材料透光率的主要因素就是晶体的双折射率。 左晶粒的寻常光折射率n0与右晶粒的非寻常光折射率ne 两个晶粒相对折射率相同， n0/n01，无反射损失； n0/ne1，S0,K0;n0/ne1，S、K都较大（S吸收系数K散射因子） 应用a-Al2O3晶体的n01.76，ne1.768，若相邻晶粒的取向互相垂直，晶界面的反射系21.768/1.760-1-6数为mn0/ne-12/no/ne12 m5.1410 1.768/1.7601材料厚2mm，晶粒平均直径为10mm，理论晶界为200个，由于晶界的反射损失，剩余光强 200反射损失小 I01-m99.897I0 dl时，S3KV/4R,n21n0/ne1.768/1.761，K 0，S 0，折射损失小 （3）气孔引起的散射损失所以气孔引起的反射、散射损失比杂质、不等向晶粒排列等因素引起的损失大。气孔引起的散射损失与气孔的直径有关。 应用改善烧结工艺（热等静压烧结、热压烧结），使气孔直径减小到0.01mm（小于可见光波长的1/3，气孔的含量0.63， Al2O3陶瓷透光 224324-33232pRVn-132p0.005100.00631.76-1-1 S0.0032mm422-34l0.610 n21.762 -0.00323材料厚3mm II0e0.99I00.99I0 9、材料吸收带边/带隙宽度的计算，光吸收的一般律及光散射的一般规律、公式计算 材料厚度计算 a 取决于材料的性质和光的波长。 1． 一入射光以较小的入射角i和折射角r通过一透明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明透过后的光强为1-m2、 W，W，W分别为单位间内通过单位面积的入射光、反射光和折射光的能量流。 反射系数m W/W 透射系数TW/W1-m1- W/W