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文档简介

1、1,固体光学与光谱学 (Solid State Optics 授课方法：多媒体的使用：图，表，讲课提纲； 习题与考试等,三、课程安排,24,第一章 光学常数与色散关系,要点: 复光学常数 (Complex Optical Constant); 色散关系 (Dispersion Relation),25,光在耗散介质中传播的实验规律 A + R + T = 1 ，能量守恒律 A 吸收率（ Absorptance） R 反射率（Reflectance） T 透射率（Transmittance） I = Io e - d , 固体对光的吸收律 I 光强（Intensity）, J/m2.s 吸收系数

2、（Absorption Coefficient）, cm-1,1.1 复光学常数,26,对实验规律的解释，引进一系列复光学常数 复波矢 复介电系数 复折射率 复极化率 复光电导率 它们之间的关系及物理意义,27,复波矢,平面波,波矢方程,波的传播方向，电磁波能量损耗,28,复折射率,n 折射率， 消光系数：基本光学常数,非铁磁性介质， ：,i.对振幅无衰减介质：均为实数,ii.对振幅有衰减介质：为复数,为实数：波的振幅有衰减，波在介质中传播无能 量损耗（？）,为复数： 波在介质中传播时，振幅衰减，能量有损耗,离子晶体中的剩余辐射现象,广义 Maxwell 关系式,29,复极化率,固体中（仅考虑

3、线形响应范围内）： 有 其中,极化光与物质相互作用耗散机制的经典理解,而是二阶张量，有六个独立分量，通过坐标变换可以过渡到主轴坐标系上，使之对角化,30,介质中与光场相关的矢量之间的位相关系,D=0(1+)E= 0(1+r)E+ i0iE,P=0E= 0(r-1)E+ i0iE,J=-iP= 0iE- i0(r-1)E,31,复光电导率,在平面波照射的固体中，产生极化电流密度,也是一个二阶张量,则有,32,1.2 介质中的光强(J/m2.s) 定义 即,（设传播方向为x）,吸收系数与消光系数,讨论：,33,对电介质材料：，则， 因此材料是透明的,对金属材料：，即 因此有,随透入固体的距离增加光强按指数衰减，可定义穿透深度： 光强穿透深度 振幅穿透深度,34,表1.1 电导率为的材料中, 波长为0入射光的光强穿透深度d1、振幅穿透深度d2以及光学反射率R,35,介质中的光功率密度和吸收率,定义,W：光功率密度(W/m3） ；A：吸收率；d:介质厚度,当d很小时,因此测量光电导率也可以测量吸收系数,36,名称表达式无耗分量耗能分量 复波矢 k = kr + iki kr ki 复折射率 n = n i n 复介电系数 = r +

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