发光材料-发光材料基本知识解析：.pptVIP

* 第 一 章 发 光 材 料 基 本 知 识 1.1 发光、发光材料及其分类 发光 —— 物体内部以某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程。 研究发光的学科就是发光学，其内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料和器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。 激发 —— 发光体受外界作用而发光，这种作用称为激发。 在技术应用上，通常根据激发的方式，区别发光的类型。如 生物过程 生物发光 化学反应 化学发光 机械压力 摩擦发光 X射线的照射 X射线发光 核辐射的照射 放射线发光 电子束的轰击 阴极射线发光 气体放电或固体受电的作用 电致发光 光的照射 光致发光 激 发 方 式 名 称 1.1 发光、发光材料及其分类 并非一切光辐射都称为发光，发光只是光辐射中的一部分。 任何物体只要具有一定的温度，则该物体必定具有与此温度下处于热平衡状态的热辐射。非平衡辐射是在某种外界作用的激发下，物体偏离原来的平衡状态，如果该物体在向平衡态恢复的过程中，其多余的能量以光辐射的方式进行发射，则称为发光。所以发光是叠加在热辐射背景上的非平衡辐射种的一种。 1.1 发光、发光材料及其分类 根据各类发光在激发停止后是立即消失还是仍然保持一段时间可把发光分为 现在已经不对二者作严格的区分。 1.1 发光、发光材料及其分类 发光材料 —— 在各种类型激发作用下能够发光的物质 发光材料可以像发光一样按激发方式的不同分类为 1.1 发光、发光材料及其分类 还可以按其用途分为 也可以按本身所属的物质类别分为 1.1 发光、发光材料及其分类 不同类别的发光材料还可再细分，如无机发光材料可按基质分为 1.1 发光、发光材料及其分类 也可按是否掺杂分为 1.1 发光、发光材料及其分类 1.2 发 光 材 料 的 光 谱 特 征 发射光谱 —— 发光的能量（或强度）按波长或频率的分布 图 1-1 (a) Excitation (?em = 431 nm) and (b) emission (?ex = 310 nm) spectra of Ca8[Al12O24](WO4)2 at RT 1.2 发 光 材 料 的 光 谱 特 征 许多发光材料的发射光谱是连续的宽谱带。有一些比较窄，并且在低温（液氮或液氦）下显现出结构，即分解成许多谱线。还有一些材料在室温下的发射光谱就是谱线。 发光中心的结构决定发射光谱的形成。 图 1-2 (a) Excitation (?em = 542 nm) and (b) emission (?ex = 277 nm) spectra of Ca7.984Tb0.008Na0.008[Al12O24](WO4)2 at RT 1.2 发 光 材 料 的 光 谱 特 征 发光材料对光的吸收，和一般物质一样，都遵循以下的规律： 当光照射到发光材料上时，一部分被反射、散射，一部分透射，剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发的作用。 吸收光谱 —— kλ（吸收系数）随波长（或频率）的变化 不同的发光材料的吸收光谱有不同的特点。 1.2 发 光 材 料 的 光 谱 特 征 如果材料是一块单晶，经过适当的加工（如切割、抛光等），利用分光光度计并考虑到反射的损失，就可以测得吸收光谱。但是多数实用的发光材料都是粉末状，是由微小的晶粒组成的。这对精确测量吸收光谱造成很大的困难。在得不到单晶的情况下，通常只能通过材料的反射光谱来估计它们对光的吸收。但反射光谱和吸收光谱包含完全不同的概念，不能认为反射光谱就是吸收光谱。它们既有联系，又有区别。 反射光谱 —— 反射率Rλ随波长（或频率）的变化 。 1.2 发 光 材 料 的 光 谱 特 征 激发光谱 —— 发光的某一谱线或谱带的强度随激发波长（或频率）的变化 激发光谱反映不同波长的光激发材料的效果。 激发光谱与吸收光谱既有联系又有区别。 半宽度（谱线宽度） —— 光谱曲线最大强度的一半所对应的两个波长之差