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第二章发光学基本原理 2.1 发光的含义及主要特征 2.1 发光的含义及主要特征 2.2 固体的电子状态和光跃迁 2.2 固体的电子状态和光跃迁 2.3 固体中的杂质，缺陷和复合发光 2.3 固体中的杂质，缺陷和复合发光 2.4 分立中心的发光 2.4 分立中心的发光 2.5 发光动力学 2.5 发光动力学 2.6 能量传递 2.6 能量传递 重点：分立发光中心，发光动力学和能量 重点：分立发光中心，发光动力学和能量 传递，难点：能量传递机制 传递，难点：能量传递机制 2.1发光的含义及主要特征 一、发光的定义 一、发光的定义 1. 发光 1. 发光 发光：是物体内部以某种方式吸收能量转 发光：是物体内部以某种方式吸收能量转 化为光辐射的过程。 化为光辐射的过程。 光辐射：有平衡辐射和非平衡辐射两大 光辐射：有平衡辐射和非平衡辐射两大 类。 类。 平衡辐射是炽热体的辐射，又称热辐射。 平衡辐射是炽热体的辐射，又称热辐射。 注意 注意 1）并非一切光辐射都称为发光。 1）并非一切光辐射都称为发光。 2 ）发光只是光辐射的一部分。 2 ）发光只是光辐射的一部分。 3 ）通过热而发光的物体称热辐射体- 白炽 3 ）通过热而发光的物体称热辐射体- 白炽 灯。 灯。 4 ）自然界一切物体都是热辐射体，只是低 4 ）自然界一切物体都是热辐射体，只是低 温物体发出的光是红外线，人眼觉察不到。 温物体发出的光是红外线，人眼觉察不到。 5 ）发光学研究的主要对象是非平衡辐射的 5 ）发光学研究的主要对象是非平衡辐射的 发光，又称为冷光 （不经过热的阶段，把吸 发光，又称为冷光 （不经过热的阶段，把吸 收能量直接转化为选择性的辐射过程，这种 收能量直接转化为选择性的辐射过程，这种 辐射出现在热辐射背景上）- 日光灯。 辐射出现在热辐射背景上）- 日光灯。 非平衡辐射是在外界激发下，电子偏离原来 非平衡辐射是在外界激发下，电子偏离原来 的平衡态，当电子回到基态时产生光辐 的平衡态，当电子回到基态时产生光辐 射。 射。 非平衡辐射发光示意图 发光的三个过程 (a) 没有外界作用时，电子处于基态； (a) 没有外界作用时，电子处于基态； (b) 原子受到外界激发时，基态的电子吸收能 (b) 原子受到外界激发时，基态的电子吸收能 量跃迁到激发态； 量跃迁到激发态； (c) 激发态是不稳定的，电子自然要回到基 (c) 激发态是不稳定的，电子自然要回到基 态，如这部分能量以光的形式放出，则形 态，如这部分能量以光的形式放出，则形 成发光。 成发光。 非平衡辐射反映发光物质特性。 非平衡辐射反映发光物质特性。 平衡辐射只与温度有关，与物质种类无 平衡辐射只与温度有关，与物质种类无 关。 关。 2.发光的分类 按物质形态：气态，固态，液态等。 按物质形态：气态，固态，液态等。 按物质性质：有机和无机。 按物质性质：有机和无机。 按激发方式： 按激发方式： 光致发光（PL ）：以紫外线激发物体而发出可见 光致发光（PL ）：以紫外线激发物体而发出可见 光，如日光灯。 光，如日光灯。 电致发光（EL ）：是用电压或电流施加于物体而 电致发光（EL ）：是用电压或电流施加于物体而 发光。如发光二极管及薄膜电致发光器件。 发光。如发光二极管及薄膜电致发光器件。 阴极射线发光（CL ）：是用电子束激发物体而发 阴极射线发光（CL ）：是用电子束激发物体而发 光。如示波管，电视显像管。 光。如示波管，电视显像管。 X射线发光：是用X射线照射而产生的发光。如 X射线发光：是用X射线照射而产生的发光。如 X射线增感屏。 X射线增感屏。 3.发光的主要应用 3.发光的主要应用 发光主要应用于照明，显示和激光。 发光主要应用于照明，显示和激光。 二、发光的主要特征 二、发光的主要特征 发射光谱：是指发光强度随波长(或频率) 的 发射光谱：是指发光强度随