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玻璃的光吸收

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玻璃的光吸收

发布日期:2017-01-01 作者: 点击:

光透过长度为L的样品后,光的强度I由兰贝尔-比尔(Lambert-Beer)定律得到:

I=I0exp(-αL)

式中:I0——开始进入玻璃时光的强度(不包含反射损失);

α——玻璃的吸收吸收;

L——光程长度。

在弱光作用下,α-α0为一常数,可看作是线吸收。在强光作用下,α则随光的强度变化而变化,称为非线性吸收。在光吸收测量中经常使用的物理量包括:透过率τ(λ)=I/I0;光密度D=lg[1/τ(λ)];吸收系数α=-1/L·ln(I/I0);消光系数A′=D/L.

光学玻璃在可见光区几乎没有吸收,只有小部分散射损失,在红外和紫外区域则强烈地吸收光。红外吸收和光与分子振动产生的多声子吸收有关,根据红外吸收光谱带可以确定分子的空间群、化学键的特征及其相互作用,红外光谱分析可作为结构分析的有力工具。紫外吸收与价带和导带或激子能级之间的电子跃迁相联系。如NaCl晶体的光吸收是由于Cl-离子外层电子跃迁到激发态或者导带而引起的。玻璃的紫外吸收机理与一般晶体的吸收类似,在透光区域吸收区之间有一条坡度很大的分界线,即紫外系数极限,小于吸收极限波长的光全部被吸收,反之则全部透过。如熔石英玻璃的紫外系数是由[SiO4]四面体重氧原子外层电子跃迁到激发态或导带而引起的,其吸收极限为1450 Å。

由于对非线性光系数的研究具有重要理论价值和实际意义,非线性光吸收的各种新效应逐渐引起人们的重视,对非线性光系数的研究也成为热点。利用非线性光系数的各种新效应研制出的一些新型的吸收型光子器件,已在光计算、光通信及激光技术等领域得到应用。


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