光学功能材料总复习
功能材料复习资料
功能材料复习资料⼀、简答题1、功能材料是指具有⼀种或⼏种特定功能的材料，如磁性材料、光学材料等，它具有优良的物理、化学和⽣物功能，在物件中起着“功能”的作⽤。
2、红外材料是指与红外线的辐射、吸收、透射和探测等相关的⼀些材料。
红外线的辐射起源于分⼦的振动和转动，⽽分⼦振动和转动起源于温度。
它本质上和可见光⼀样是⼀种电磁波，波长在0.76~1000um 之间。
3、热平衡辐射体是当⼀个物体向周围发射辐射时，同时也吸收周围物体所发射的辐射能量，当物体与外界进⾏能量交换慢到使物体在任何短时间内仍保持确定温度时，该过程可以看作是平衡。
4、全发射率、单⾊发射率、灰体、选择性辐射体实际物体发射辐射性能没有⿊体理想，受到外界辐射源照射时，它并不能全部吸收⼀定波长的能量，在给定温度下，从表⾯发射的辐射出射度⽐同⼀温度下⿊体的辐射出射度⼩。
因此，把实际物体发射的辐射出射度和同⼀温度下⿊体发射的辐射出射度之⽐定义为发射率ε，也称全发射率。
把各个波长的辐射出射度与同温度、同波长下⿊体的辐射出射度之⽐定义为光谱发射率ε（λ），也称为单⾊发射率。
⿊体：ε=1，ε（λ）=1；实际物体：ε<1，ε（λ）<1；灰体的发射率与波长⽆关，ε=ε（λ），也可以说发射率与波长⽆关的物体称为灰体；随波产变化⽽改变发射率的物体称为选择性辐射体。
5、全息成像过程是利⽤光的⼲涉和衍射现象，在照相⼲板或胶⽚上以⼲涉条纹形式把图像记录下来，然后以光照射这种⼲板，就能以⽴体形式再现物体的原来图像。
由于它记录了物体的全部信息(振幅和相位)，所以称为全息照相术。
6、隐⾝技术凡是能使军事⽬标的各种可探测的⽬标特征减少或迷盲的技术均可称为隐⾝技术。
隐⾝技术可分为两⼤类：主动隐⾝技术和被动隐⾝技术。
主动隐⾝技术是采取各种主动措施如⼲扰、假⽬标、烟幕、地形匹配等使敌⽅的探测⼿段受到迷惑⽽⽆法识别⽬标。
被动隐⾝技术是指在武器系统的设计和使⽤过程中，降低其作为⽬标特征的技术。
高中物理光学(复习材料)
第三课时3.物理光学(1)光的电磁说①光的干涉现象：两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加,会出现明暗相间的条纹,如果是白光,则会出现彩色条纹,这种现象称为光的干涉.条件：频率相同、相差恒定、振动方向足足同一直线上.规律：若两光源同相振动的光程差为δ＝k λ (k=1,2.……) ——亮条纹δ＝(2k －1)λ/2 (k=1,2.……) ——暗条纹纹间距Δx ＝l λ/d用双缝干涉测光的波长的原理：λ＝d ·Δx /l特例:薄膜干涉注意：关于薄膜干涉要弄清的几个问题Ⅰ是哪两列光波发生干涉Ⅱ应该从哪个方向去观察干涉图样Ⅲ条纹会向哪个方向侧移②光的衍射现象:光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗;如果是复色光发生衍射,则出现彩色条纹.明显发生衍射的条件:障碍物(或孔、缝)的尺寸可与波长相比拟,且障碍物尺寸比波长越小,衍射越明显。
注意：Ⅰ干涉、衍射现象证明光具有波动性Ⅱ干涉、衍射条纹在宽度、亮度上的区别③光的偏振波的偏振：横波只沿着某一特定的方向振动.称为 波的偏振.光的偏振现象说明光是横波。
偏振光：通过偏振片的光波.在垂直于传播方向的平面上.只沿着一个特定的方向振动.称为偏振光。
实验：通过偏振片P 的偏振光再通过偏振片Q （检偏器）时.如果两个偏振片的透振方向平行.则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向平行.透射光的强度最大；如果两个偏振片的透振方向垂直.则通过P 的偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向垂直.偏振光不能通过Q .透射光的强度为零。
如图所示。
本质：光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的.因此常将E 的振动称为光振动。
在与光传播方向垂直的平面内.光振动的方向可以沿任意的方向.光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。
光振动沿着特定的方向的光就是偏振光。
④光的电磁说、电磁波谱〖例9〗在双缝干涉实验中.以白光为光源.在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光）.另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光）.这时（ ）A ．只有红色和绿色的双缝干涉条纹.其它颜色的双缝干涉条纹消失B ．红色和绿色的双缝干涉条纹消失.其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在.但屏上仍有光亮D ．屏上无任何光亮〖例10〗市场上有种灯具俗称“冷光灯”.用它照射物品时能使被照物品处产生的的热效应大大降低.从而广泛地应用于博物馆、商店等处。
光学总复习
第三章 几何光学的基本原理
一、几何光学的基本实验定律
光在均匀介质中的直线传播定律； 光通过两介质分界面的反射定律和折射定律； 光的独立传播定律和光路可逆原理。 二、费马原理
光沿着光程值为最小、最大或恒定的路程传播。
三、全反射现象
光从光密介质在界面折射到光疏介质，当入射
角增大到某一临界值
二、菲涅耳半波带
任何相邻两波带对应部 分
所发出次波到达P点光程 差为/2，这样环形带称 菲涅耳半波带。
三、菲涅耳圆孔衍射
半波带个数：
k k 2(R r0 ) k 2 ( 1 1 )
r0 R
r0 R
（1）k 为奇数，则合振幅为第一波带和第k 波带 的振幅之和—亮点；
（2）k 为偶数，则合振幅为第一波带与第k 波带 的振幅之差—暗点。
三、杨氏实验：明暗条纹公式、干涉花样特点
相长干涉：
y
j r0 d
， j=0,±1, ±2,...
相消干涉： y ( j 1) r0 ，j=0,±1, ±2,
2d
干涉条纹间距： y r0 。
d
杨氏实验的干涉花样特点：
1. 干涉花样为明暗相间等距离的直条纹，各级亮 纹的光强相等；
（。5）如果改变入射光的波长，则波长变大，圆环 将向中心移动，并不断“淹没”。
（6）白光作为光源，则观察到外紫内红的彩色同 心圆环条纹。
五、等厚干涉
明暗条纹公式：
h
(2 j
j
1) ， 相 长
4n2 ,相消干涉
干
涉
2n2
干涉花样特点：
(1)干涉花样为平行于尖劈棱的直条纹，相邻两 明纹（暗纹）的间距l 都相等。
高中物理光学复习要点
高中物理光学复习要点高中物理中的光学部分是比较难理解的，但是它是非常重要的一门学科，因为我们的日常生活中充满着光。
复习光学时，一定要有一个系统的复习计划。
下面，本文将为大家介绍几个光学复习要点。
1. 光的传播与光源光可以被认为是一种波动形式，其传播速度是光速。
光的起源可以是自然或人造的光源，如太阳、灯泡等。
人类发现最早的光源是太阳。
良好的光源需要具有稳定性、亮度、色温等特性。
2. 光的反射和折射光束遇到边缘时可能会经历反射或折射。
镜子或其他光滑而有光反射能力的表面可以反射光。
折射是当光从一个媒介到另一个媒介时改变方向的现象。
在空气中，光是直线传播的，但在其他媒介中，如水和玻璃，光传播时会发生弯曲。
这种现象由光速不同引起的。
3. 光的成像成像是描述物体被物体前的透镜（如眼镜或相机中的透视镜头）所呈现在感光体（如眼睛或相机中的感光后器）上的过程。
物体和透视镜头之间的距离影响透镜的倍率。
透镜和眼睛的焦点距离影响眼睛的后物距和视力。
如果相片或图像的焦点不是正确的距离，那么图像会失去清晰度。
4. 光的波动性当光遇到障碍物时，有一种现象，称为光衍射。
光线的光束，经过缝隙或其他不在光路上的障碍物时，会向侧方弯曲。
衍射出的光往往是一个清晰的周围，被称为衍射图。
这是由于光的波动性所引起的。
5. 光的颜色我们可以从彩虹和色彩电视机来了解颜色。
太阳在被云彩挡住的时候，可以发现一个个美丽的五颜六色的环带，这就是彩虹。
彩虹的出现是由于太阳光在雨水珠中的折射、反射、折射而形成的，造成了光的不同波长分离的现象。
以上是一些关于高中物理光学部分的复习要点，希望大家在备考过程中可以充分掌握这些知识点，以便更好地实现目标。
光学作用知识点归纳总结
光学作用知识点归纳总结光学作用是光在物体上产生的各种光学现象。
光学作用是一种无论自然界还是生产中都普遍存在的物理现象。
光学作用的研究对于认识自然界、改良生产中的光学仪器装置都有十分重要的现实意义。
光在空间传播或被物质吸收时所发生的种种现象，称为光学作用。
光学作用可以分为折射、反射、透射等。
1. 折射折射是光波在传播过程中经过介质改变传播方向的现象。
这种改变是由于光在两种介质间传播时，两种介质的光速不同引起的。
折射定律为较密介质到较稀介质：入射角 i1 、折射角 r1 都是小于90°；n1*sin i1 = n2*sin r1。
反之，较稀介质到较密介质：入射角 i2 、折射角 r2 都是小于90°；n2*sin i2 = n1*sin r2。
2. 反射当光线面射到有光滑表面的物体上时，它们会返回光线，这是反射现象。
反射有镜面反射和漫反射，其中镜面反射是光线以特定角度反射，漫反射是光线被分散到不同方向。
镜面反射适用于光学导向面，漫反射适用于非光学导向面。
3. 透射当光线穿过透明介质时，透射就会发生。
透射一般会导致光线传播方向改变。
透射也会受到斯涅尔定律的影响。
在透射过程中，光线的速度会发生变化，这会导致由于折射现象产生弯曲。
4. 衍射光通过物体后，产生波的弯曲、扩散、干涉等现象，这是衍射现象。
衍射3R为光学中的一种特有现象，可分为菲涅尔衍射和费米衍射。
衍射是光产生波阵面相位差，在物体边缘等结构会形成波的衍射现象。
5. 光的吸收光在物质中传播时，会与物质发生相互作用，发生吸收。
吸收会使光的波长变化，光线被物质吸收后会被物质转换成其他形式的能量。
光学作用知识点归纳总结如上所述，光学作用广泛存在于各个领域。
对于光学仪器的制造和使用有很大影响。
对于日常生活、科研探索、工业生产等方面都有非常重要的应用价值。
希望本文的知识点总结能够帮助读者深入了解光学作用的相关知识，为学习和科学研究提供一定的帮助。
光学和材料基础知识点总结
光学和材料基础知识点总结光学是物理学的一个重要分支，研究光的发射、传播、衍射、折射、反射、干涉、吸收、散射等现象。
材料科学是一门研究材料的物性、结构和性能等方面的学科。
光学与材料科学是密切相关的，材料的光学性质对材料的应用具有重要影响。
本文将介绍光学和材料的一些基础知识点，包括光的本质、光的传播、光的反射和折射、光的干涉和衍射、光与物质的相互作用以及常见的材料性质等。
1. 光的本质光是一种电磁波，具有波动和粒子性的特性。
根据光的波动性和粒子性，光可以用波动理论和光子理论进行描述。
光的波动理论可以解释光的干涉、衍射、折射等现象，而光子理论可以解释光的光电效应、康普顿散射等现象。
光的波长和频率之间存在着反比关系，即波长越短，频率越高，光的波长范围在400nm至700nm之间，对应的频率范围在4.3*10^14 Hz至 7.5* 10^14 Hz之间。
2. 光的传播光在真空中的传播速度是光速c，约为3*10^8 m/s。
在介质中，光的传播速度会减小，其速度与介质的折射率有关，光在折射率较大的介质中传播速度较慢。
光在空气、水、玻璃等介质中的传播速度都较为常见，其中光在真空中的传播速度几乎最快，光在玻璃中的传播速度约为2*10^8 m/s。
3. 光的反射和折射光在与物体表面相遇时会发生反射和折射。
反射是指光线遇到物体表面后返射的现象，按照反射定律，入射角等于反射角；折射是指光线由一种介质穿入另一种介质时，光线偏折的现象，按照折射定律，入射角、折射角和介质的折射率之间存在一定的关系。
4. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束光线相遇时叠加产生明暗条纹的现象，干涉可以用干涉条纹和光程差来解释。
光的衍射是指光通过物体边缘或小孔时发生偏折的现象，衍射可以用赫曼-布拉格公式来描述。
5. 光与物质的相互作用光可以与物质发生相互作用，包括光的吸收、散射、荧光、激光等现象。
物质对不同波长的光呈现出不同的吸收特性，吸收光的能量会导致物质的激发，发生光的散射、荧光等现象。
光学作用知识点总结归纳
光学作用知识点总结归纳光学作用是光学的一个重要分支，讨论光的传播和与物体的相互作用的规律。
光学涉及的领域十分广泛，包括折射、反射、色散、衍射、偏振等现象。
在日常生活中，我们无时无刻不与光学作用打交道，比如我们穿眼镜看书、利用望远镜观察星星、拍摄照片、利用激光进行医学治疗等，都属于光学作用的范畴。
折射是光线经过两种介质交界面时，由于其传播速度的不同而发生的偏折现象。
根据折射定律，入射角、折射角和介质的折射率之间的关系可以描述为n1sinθ1=n2sinθ2，n1和n2为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
当光线从光密介质向光疏介质传播时，折射角大于入射角；而当光线从光疏介质向光密介质传播时，折射角小于入射角。
折射现象在日常生活中有着广泛的应用，比如水里看东西会显得扭曲、铅笔在水中看起来折断的现象等都是由于折射引起的。
反射是光线遇到平面、曲面时，从原来的传播方向改变其方向的现象。
根据反射定律，入射角等于反射角，即θi=θr。
反射也有很多实际应用，比如平面镜能够反射出清晰的图像、倒车镜能够帮助司机观察车辆后方等。
色散是指光线通过介质时，不同波长的光被介质吸收的情况不同而产生的色彩分离现象。
这一现象在光的分光、光的折射和反射等过程中都能够观察到。
当太阳光通过三棱镜后，不同波长的光线根据其折射率的不同而分散成不同的颜色，形成七彩虹等。
色散现象在光学仪器设计、显示技术等领域都有很多重要应用。
衍射是光波遇到障碍物或孔隙时，发生弯曲和扩散的现象。
在衍射过程中，光波会绕过障碍物或孔隙周围形成明暗交替的光斑。
光的衍射现象是物质波的证据之一，它表现出光的波动性。
衍射也被广泛应用于光学仪器设计、光照度分布测量等领域。
偏振是指光波中振动方向固定的光波。
偏振光是由于包含在自然光中的振动方向不断乱动而形成的。
偏振光在许多领域有着广泛的应用，比如液晶显示器、偏振镜、光学仪器等。
总的来说，光学作用是光与物质相互影响的规律的研究，涵盖了折射、反射、色散、衍射、偏振等多种现象。
功能材料概论总复习
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（e） 物理吸附储氢 利用吸附储氢材料对氢分子的吸附作用而储氢。吸 附储氢材料主要有分子筛、活性炭、高比表面积活性炭、新型吸附剂 （碳纳米管、碳纳米纤维和纳米石墨等碳纳米材料 ）等。
Ⅰ 碳纳米管
1997.3 单壁碳纳米管中的储氢 ——《nature》 1999.7 碱掺杂的碳纳米管在常压常温下的高吸氢量——《science》 1999.11 室温下在单壁碳纳米管上的储氢——《science》 5wt%~20wt% 2010.2 回顾碳纳米管储氢——《carbon》 1998~2010，CNTS储氢量逐年下降
库柏认为，只要两个电子之间有净的吸引作用，不管这种作用力多么 微弱，它们都能形成束缚态。
这种吸引作用有可能超过电子之间的库仑排斥作用，而表现为净的相 互吸引作用，这样的两个电子被称为库柏电子对。
从能量上看，组成库柏对的两个电子由于相互作用将导致势能降低。
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、
如右图所示：
电子在晶格点阵中运动，它对周围的正离子有吸引作用，从而 造成局部正离子的相对集中，导致对另外电子的吸引作用。这
物理因素：热、光、幅射、机械力
物理－化学因素：热氧、光氧
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高聚物的分类
天然高分子材料 合成高分子材料
1、按来源
改性的天然高分子材料 改性合成高分子材料 为了获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能，除 基本组分聚合物之外，还要添加各种添加剂，因此严格 地说，高分子化合物与高分子材料的涵义是不同的。 LOGO
当 T<Tc 时，金属内的库柏对开始形成（形成后体系能量下降），这时所有 的库柏对都以大小和方向均相同的动量运动，库柏对在能量上比单个电子运 动要稳定，因此，体系中仅有库柏对的运动，库柏对电子与周围其它电子没 有能量交换，也就没有电阻，金属导体就具有了超导电性 。库柏对的数量 十分巨大 , 当它们向同一方向运动时, 就形成了超导电流 。 由于库柏对引力并不大，当温度较高时，库柏对被热运动打乱而不能成对。 同时，离子在晶格上强烈地不规则振动，使形成库柏对的作用大大减弱。 LOGO
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理解并掌握电阻应变材料的原理、结构 和相关材料，了解半导体压阻材料和压电 材料的工作原理。
2018/10/7 8
掌握热电偶的工作原理，几个基本定律。掌握半导 体热敏电阻工作原理，分类及相关材料。了解热敏传 感材料分类，双金属温度计工作原理，热释电传感器 工作原理。
2018/10/7 12
信息传输材料
重点
光纤中光的传输原理 光纤的传输特性 石英光纤的制备工艺过程耗特性
2018/10/7 13
难点
基本概念：光纤尺寸、数值孔径、相 对折射率差、归一化频率、截止波长、 模式色散、材料色散、波导色散、极化 色散、本征吸收、瑞利散射等。 了解光纤的发展历史和优缺点。
22
感谢各位！
祝考试顺利！
2018/10/7
23
掌握OLED的结构、发光机理和发光过程
2018/10/7 19
了解等离子体的概念，掌握等离子发 光原理和等离子体发光器件的基本结构。
掌握液晶分子的结构特点和液晶的 分类，了解几种液晶材料。 了解液晶显示的优缺点。
2018/10/7 20
信息处理材料
基本概念：激光调制、光调制材料、半 波电压、磁致旋光效应、磁光克尔效应、 磁致双折射效应、光磁效应、声光效应。
掌握各种光电效应和光电探测器件，了解各种半导 体探测器材料。 理解并掌握CCD的基本结构、功能和工作过程。 掌握磁敏传感材料、气敏传感材料、湿敏传感材料 工作原理，了解光纤传感器和生物传感器工作原理
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信息存储材料
重点
各种存储材料的存储原理
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各种存储材料的存储原理
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掌握光纤中光传输的全反射原理。 理解光纤的色散特性：几种色散类型的 定义、区别和对光纤色散的影响程度。 理解光纤的损耗特性：光纤损耗的分类 及各种损耗的形成机理，减少光纤损耗的 途径等。
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了解光纤的分类：折射率分布、传输模式数 目、传输光的偏振态和光纤材料 理解并掌握石英光纤的制备工艺、特点、色 散和损耗特性。 了解塑料光纤的特点及制备工艺。
了解红外光纤、液芯光纤等几种光纤的特性
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信息显示材料
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发光机理及特点 各种显示器件的结构和工作原理
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热敏传感材料 力敏传感材料 光敏传感材料
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激光的基本原理 各种激光的能级跃迁
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光学功能材料总复习
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绪论 光电子材料基础
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2018/10/7 2
绪论
了解信息技术定义、分类 了解材料的重要性和信息材料的发展状 况
2018/10/7
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光电子材料基础
重点
半导体光学性质 激光的基本原理和特性 激光器的组成 激光材料