发光学与发光材料复习总结终极版-参考资料
第12章 发光材料要点
峰在430nm附近。
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⑷ 稀土发光材料的分类
①稀土离子作为激活剂 在基质中，作为发光中心而掺入的
离子称为激活剂。
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以稀土离子作为激活剂的发光体是稀土
发光材料中的最主要的一类，根据基质材料
的不同又可分为两种情况：
材料基质为稀土化合物； 如Y2O3 ：Eu3+；
材料基质为非稀土化合物；
如SrAl2O4：Eu2+。
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即：“荧光” 指的是激发时的发光
，而“磷光”指的是发光在激发停止后 ，可以持续一段时间。
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2. 稀土的电子层结构和光谱学性质
发光的本质是能量的转换，稀土之所 以具有优异的发光性能，就在于它具有优 异的能量转换功能，而这又是由其特殊的
电子层结构决定的。
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⑴ 稀土元素基态原子的电于层构型
Sc ls22s22p63s23p63d14s2 Y ls22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
的应用。
压缩，最终导致最低激发态能量降低，谱线
红移。
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② +4价态稀土离子的光谱特性
+4价态稀土离子和与其相邻的前一个+3 价稀土离子具有相同的4f电子数目。例如，
Ce4+和La3+，Pr4+和Ce3+，Tb4+和Gd3+等。
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+4价态稀土离子的电荷迁移带能量较低
，吸收峰往往移到可见光区。
如Ce4+与Ce3+的混价电荷迁移跃迁形成 的吸收峰已延伸到450nm附近，Tb4+的吸收
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可以作为激活剂的稀土离子主要是 Gd3+ 两 侧 的 Sm3+、Eu3+、Eu2+、Tb3+、
发光学与发光材料课程教学大纲(精)
《发光学与发光材料》课程教学大纲一、《发光学与发光材料》课程说明（一）课程代码：08131106（二）课程英文名称：Luminescence and Luminescent Materials（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《发光学与发光材料》是材料物理专业的一门专业任意选修课。
本课程的目的在于介绍发光的基本理论和基本知识，掌握发光这一过程中的物理原理和规律，对目前发光材料在生产生活中的应用和发展有较深入的了解。
（五）教学目的通过发光学与发光材料的教学，使学生了解发光的定义及分类、掌握发光基本物理过程及现象，对半导体发光、分立中心发光、特殊结构物质的发光有所了解，了解发光在照明、灯源、显示、探测领域的应用，了解发光材料制备、表征、测量、分析的基本方法。
（六）教学内容本课程主要包括发光的定义及分类、基本物理过程及现象、半导体的发光、分立中心的发光、特殊结构物质的发光、发光动力学问题的计算机模拟、发光在照明和其他光源中的应用、显示技术、发光在探测中的应用、主要发光材料、发光材料的制备、发光材料的表征及测量技术、视觉与颜色、发光分析、同步辐射原理与应用简介等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
（七）教学时数教学时数：36学时学分数：2学分教学时数具体分配：（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为考查。
严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章发光的定义及分类教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解发光的定义2 了解发光的分类教学时数：1学时教学内容：第一节发光的定义第二节发光的分类考核要求：1、发光的定义（识记）2、发光的分类（识记）第二章基本物理过程及现象教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握光的吸收、反射及折射；掌握Einstein关系；掌握谱线线型及宽度2 了解相干瞬态过程、辐射场量子化；掌握电子-声子耦合、能量传递3 了解光学非线性效应教学时数：5学时第一节光的吸收、反射及折射第二节Einstein关系和Einstein自发辐射系数第三节谱线的宽度和线形第四节相干瞬态过程第五节量子化的辐射场与原子的相互作用第六节电子-声子耦合第七节能量传递第八节光学非线型考核要求：1、光的吸收、反射及折射（领会）；掌握Einstein关系（领会）；掌握谱线线型及宽度（识记）2、相干瞬态过程、辐射场量子化（领会）；掌握电子-声子耦合、能量传递（领会）3、光学非线性效应（识记）第三章半导体的发光教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解能带模型（直接带与间接带）；掌握杂质与缺陷；了解P-n结电学性质；掌握直接跃迁与间接跃迁2 了解发光中心及缺陷；掌握复合发光及其衰减规律3 了解激子发光、施主-受主对发光、等电子中心发光、p-n结发光教学时数：5学时第一节能带模型、直接带与间接带第二节杂质与缺陷第三节电学性质，P型与n型导电性第四节直接跃迁与间接跃迁第五节发光中心及缺陷第六节复合发光及其衰减规律第七节激子发光第八节施主-受主对发光第九节等电子中心发光第十节高激发密度下的发光第十一节p-n结发光第十二节单注入与双注入式发光考核要求：1、能带模型（直接带与间接带）；杂质与缺陷；P-n结电学性质；直接跃迁与间接跃迁（领会）2、发光中心及缺陷；复合发光及其衰减规律（领会）激子发光、施主-受主对发光、等电子中心发光、p-n结发光（了解）第四章分立中心的发光教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握能级在低对称下的劈裂、选择定则、状态混杂，了解能级结构的计算2 了解稀土离子的能级和跃迁；了解过渡金属离子的能级结构；了解其他分立发光中心的能级结构3 掌握分立发光中心的发光过程、上转换发光、量子剪裁教学时数：4学时第一节群论在分立中心研究中的应用第二节稀土离子的能级和跃迁第三节过渡金属离子的能级结构第四节其它分离发光中心的能级结构第五节分立中心的发光过程第六节上转换发光第七节量子剪裁考核要求：1、能级在低对称下的劈裂、选择定则、状态混杂（领会），能级结构的计算（了解）2、稀土离子的能级和跃迁，过渡金属离子的能级结构，其他分立发光中心的能级结构（了解）3、分立发光中心的发光过程、上转换发光、量子剪裁（领会）第五章特殊结构物质的发光教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解半导体超晶格和量子阱的发光、半导体量子线和量子点的发光2 了解多孔硅的发光、非晶态半导体的发光教学时数：2学时第一节半导体超晶格和量子阱的发光第二节半导体量子线和量子点的发光第三节多孔硅的发光第四节非晶态半导体的发光考核要求：半导体超晶格和量子阱的发光、半导体量子线和量子点的发光（了解）2、多孔硅的发光、非晶态半导体的发光（了解）第六章发光动力学问题的计算机模拟教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解随机变量的模拟、发光的模拟2 了解能量传递过程的模拟、相干瞬态现象的模拟教学时数：1学时第一节随机变量的模拟第二节发光的模拟第三节能量传递过程的模拟第四节相干瞬态现象的模拟考核要求：1、随机变量的模拟、发光的模拟（了解）2、能量传递过程的模拟、相干瞬态现象的模拟（了解）第七章发光在照明和其他光源中的应用教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解灯用发光材料和辐射光源、荧光灯2 了解高压汞荧光灯、金属卤化物灯和钠灯3 了解荧光灯用发光材料、高压汞灯用发光材料4 了解弱光源、白光发光二极管教学时数：3学时第一节灯用发光材料和辐射光源第二节荧光灯第三节高压汞荧光灯第四节金属卤化物灯和钠灯第五节荧光灯用发光材料第六节高压汞灯用发光材料第七节弱光源第八节白光发光二极管考核要求：灯用发光材料和辐射光源、荧光灯（了解）2、高压汞荧光灯、金属卤化物灯和钠灯（了解）3、荧光灯用发光材料、高压汞灯用发光材料（了解）4、弱光源、白光发光二极管（了解）第八章显示技术教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解阴极射线发光、光致发光等离子体显示2 了解注入发光、电致发光、矩阵多像元显示的驱动及控制教学时数：2学时第一节阴极射线发光第二节光致发光等离子体显示第三节注入发光第四节电致发光第五节矩阵多像元显示的驱动及控制考核要求：1、阴极射线发光、光致发光等离子体显示（了解）2、注入发光、电致发光、矩阵多像元显示的驱动及控制（了解）第九章发光在探测中的应用教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解x射线和物质的作用、医学x射线影像探测2 了解x射线发光材料、计算x射线影像、x射线无损检测3 掌握热释光剂量探测、电离辐射荧光探测教学时数：2学时第一节x射线和物质的作用第二节医学x射线影像探测第三节x射线发光材料第四节计算x射线影像第五节x射线无损检测第六节热释光剂量探测第七节电离辐射荧光探测考核要求：1、x射线和物质的作用、医学x射线影像探测（识记）2、x射线发光材料、计算x射线影像、x射线无损检测（识记）3、热释光剂量探测、电离辐射荧光探测（领会）第十章主要发光材料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解基质、发光中心教学时数：2学时第一节基质第二节发光中心考核要求：1、基质、发光中心（识记）第十一章发光材料的制备教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握原材料的制备和提纯、发光材料粉体的制备及其他高温制备发光材料粉体的方法2 掌握溶液法制备发光材料、纳米发光材料的制备3 了解发光材料的优化和新发光材料的探索教学时数：3学时第一节原材料的制备和提纯第二节发光材料粉体的制备第三节其他高温制备发光材料粉体的方法第四节溶液法制备发光材料第五节纳米发光材料的制备第六节发光材料的优化和新发光材料的探索考核要求：1、原材料的制备和提纯、发光材料粉体的制备及其他高温制备发光材料粉体的方法（识记）2、溶液法制备发光材料、纳米发光材料的制备（识记）3、发光材料的优化和新发光材料的探索（了解）第十二章发光材料的表征及测量技术教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握光致荧光光谱的测量、时间分辨、形貌测量教学时数：2学时第一节光致荧光光谱的测量第二节时间分辨第三节形貌测量考核要求：1、光致荧光光谱的测量、时间分辨、形貌测量（领会）第十三章视觉与颜色教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解视觉及其形成过程；了解三基色原理及CIE表色系统2 掌握色温、相关色温和光色3 了解显色指数教学时数：1学时第一节视觉第二节颜色及CIE表色系统第三节色温、相关色温和光色第四节显色指数考核要求：1、视觉及其形成过程；三基色原理及CIE表色系统（识记、领会）2、色温、相关色温和光色（识记）3、显色指数（识记）第十四章发光分析教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解荧光分析法的原理及应用2 了解稀土元素发光分析3 了解化学（生物）发光原理及其应用教学时数：2学时第一节荧光分析法的原理及应用第二节稀土元素发光分析第三节化学（生物）发光原理及其应用考核要求：1、荧光分析法的原理及应用（识记）2、稀土元素发光分析（识记）3、化学（生物）发光原理及其应用（识记）第十五章同步辐射原理与应用简介教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解同步辐射原理2 了解同步辐射应用教学时数：1学时第一节同步辐射原理第二节同步辐射应用研究考核要求：1、同步辐射原理（识记）2、同步辐射应用（识记）三、推荐教材和参考书目1、《发光学与发光材料》，徐叙瑢、苏勉曾主编，化学工业出版社，20042、《无机光致发光材料及应用》，张中太、张俊英编著，化学工业出版社，20053、《固体光谱学》，方容川，中国科学技术大学出版社，20014、《固体发光材料》，孙家跃，化学工业出版社，20035、《蓄光型发光材料及其制品》，肖志国，第二版，化学工业出版社，20056、《稀土发光材料》，张希艳等，国防工业出版社，20047、《有机电致发光材料及其应用》，滕枫、侯延冰等，化学出版社，2006-6-278、《半导体光谱和光学性质》，沈学础，第二版，科学出版社，2002。
发光材料的基础知识PPT文档共111页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
发光材料的Байду номын сангаас础知识
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
发光材料知识点总结图解
发光材料知识点总结图解一、发光材料的定义发光材料是指在激发作用下能够发生发光现象的材料。
它通过吸收外界能量，然后释放出光能的过程，从而实现发光的效果。
发光材料广泛应用于显示屏、发光二极管（LED）、荧光体、有机发光二极管（OLED）、激光材料等领域。
二、发光材料的分类1. 无机发光材料：主要包括磷光体、发光二极管（LED）等。
磷光体是指在受到紫外线等激发条件下能够发射出可见光的材料，常用于夜光材料、荧光体等领域。
而LED是由具有半导体结构的材料组成的，通过激发能量使得电子在半导体材料中跃迁，从而产生光辐射的现象。
2. 有机发光材料：主要包括有机发光二极管（OLED）、荧光表面材料等。
OLED是将有机材料溶液制备成薄膜层，通过在其两侧施加电场而产生发光的材料，具有可控性强、色彩丰富等特点。
3. 激光材料：主要包括半导体激光材料、固体激光材料等。
半导体激光材料是利用半导体材料产生激光的材料，具有小体积、高效率等特点；而固体激光材料则是指使用固态材料构成的激光系统，具有稳定性好、使用寿命长等特点。
三、发光材料的发光原理1. 磷光体：磷光体在受到紫外线等外界能源激发后，磷光体内部的激子（电子-空穴对）被激发，经过非辐射跃迁后，能够释放出能量，从而产生可见光的发光现象。
2. LED：LED的发光原理是基于半导体材料的电致发光效应。
当外加电压施加在半导体二极管P-N结上时，电子与空穴在P-N结附近复合，产生光子而发光。
3. OLED：OLED的发光原理是利用有机材料溶液制备成薄膜层，通过在其两侧施加电场而产生发光的现象。
当电子和空穴在有机材料中遇到时，就会形成激子，激子会经过共振辐射的方式而释放光子。
4. 激光材料：激光材料的发光原理是利用受激辐射的方式产生高能量的光子。
当激光材料受到外界激发能量时，其内部的物质跃迁便能通过共振的方式产生一种特定波长和相干性极高的激光光束。
四、发光材料的应用1. 显示屏：发光材料广泛应用于液晶显示屏、LED显示屏等，可以实现图像显示、视频播放等功能。
发光材料：发光材料基本知识资料
?II ? VI族化合物发光材料： ZnS : Cu ?；CaS : Bi 3? ? ?III ? V族化合物发光材料： GaN
??氧化物发光材料： Y2O 3 : Eu 3?
?硫氧化物发光材料： ?
Y2O 2S :
Eu
3?
?铝酸盐发光材料： (Ce , Tb )MgAl 11O 19
?? 磷酸盐发光材料：
1.7 发 光 材 料 中 的 杂 质
猝灭剂（毒化剂）：损害发光性能、使发光亮度降低 的杂质。如，ZnS 中的Fe 2+、Co 2+、Ni2+ 等。
惰性杂质：对发光性能影响较小、不对发光亮度和颜 色起直接作用。如，碱金属、碱土金属、硅酸盐、硫酸盐 和卤素等。
同一杂质对不同的发光材料可以有完全不同的作用。 如，Cu 是硫化物荧光粉的激活剂，同时又是硅酸锌、硼 酸镉荧光粉的猝灭剂；又如，Ce是超短余辉材料的激活剂， 又是红光材料Y2O3:Eu 的猝灭剂。
余辉时间 >1s 100ms~1s 1~100ms 10μs~1ms 1~10μs <1μs
电视用荧光粉需要中短余辉，雷达用荧光粉需要长或 极长余辉，飞点扫描管中用的荧光粉需要超短余辉。
1.7 发 光 材 料 中 的 杂 质
按杂质作用性质的不同，可以把它们分为： 激活剂：对某种特定的化合物（激发光材料的 基质） 起激活作用，使原来不发光或发光很弱的材料产生发光。 如，掺入到ZnS中的Cu +、Ag+、Mn 2+。
1.5 上 转 换 发 光 和 级 联 发 射
反Stokes 发光（上转换发光 ）—— 发射光子的能量 大于激发光子的能量
反Stokes
发光 ??? 通通过过吸从收晶两格个振激 动发 取光 得子 能
发光材料复习
能级寿命，多普勒效应，电声子相互作用，晶体的不 完善等
能级寿命与光谱线的线型和线宽
设一个处于激发态的中心的自发辐射速率为W ，激发中心数N(t) 随时间 衰减的速率方程为：
dN (t ) dt = N (t )W
不难解得激发中心数随时间衰减遵循简单的指数规律：
N (t ) = N0 exp(Wt )
2
e
T2
T2 d = ( 0 )2 (1 T2) 2
这对每个振子都一样，谱线宽化为均匀宽化。这线型也是罗伦兹线型，半高 全宽为 = 2 T2。
均匀宽化来自电子-声子相互作用，线宽就与晶格振动的状态有关，因而与温 度有关。单声子直接过程，过程的速率和跃迁的线宽都正比于温度 T。
它随时间指数衰减，意味着此光波是减幅电磁振荡：(光强正比于场强平方)
A(t ) = A0 et 2 cos 0t
这一减幅振荡可以展开为等幅振荡的叠加（傅立叶展开）：
A(t ) =
1 2
it E ( ) e d 0
所包含的频率 w 的电磁波分量的振幅： 1 1 it E ( ) = A(t )e dt = ( A0e t 2 cos 0t )e it dt 2 0 2 0
相应的电磁波的强度为：
J () E ()
2
sin 2 ( 0 ) 2 ( 0 )2
失相过程
考虑 的分布，就可得谐振子多次发射叠加所得的 总光谱分布为：
J ( ) = J ( ) p( )d
0 0
sin 2 ( 0 ) 2 ( 0 )
激活剂：掺杂进入基质的某种离 子或基团，通常是高效的发光中 心，例如稀土离子，过渡族金属 离子等。激活剂可以在基质形成 的能带结构的禁带中形成孤立的 能级系统，通过这些能级产生发 光所需的基态和激发态。 敏化剂：掺杂进入基质的某种离 子，起到能量传递作用。使能量 从吸收处传递到发光中心。
发光材料化学知识点总结
发光材料化学知识点总结1. 发光材料的基本原理发光材料的发光机理主要有激活态退火、电子跃迁、荧光共振能量转移等。
其中，激活态退火是最基本的发光机理，它是指激活态的能量转化为可见光的过程。
在这一过程中，激活态的能量由高能级向低能级转移，差值能量转化为光能，从而产生发光。
2. 发光材料的分类根据发光机理和使用范围，发光材料可以分为无机发光材料和有机发光材料两大类。
其中，无机发光材料主要包括稀土发光材料、半导体发光材料和夜光材料等；有机发光材料主要包括荧光染料、有机发光分子和有机发光聚合物等。
3. 无机发光材料的特点（1）稀土发光材料稀土发光材料是指以稀土元素为主要掺杂离子的发光材料。
它具有发光强度高、发光色彩丰富、发光时间长等特点，广泛应用于LED、显示器、荧光体系等领域。
（2）半导体发光材料半导体发光材料是指以半导体材料为基础的发光材料。
它具有尺寸小、发光效率高、发光波长可调等特点，是目前LED制备的主要材料。
（3）夜光材料夜光材料是指在光照条件下能够吸收光能，并在光照消失后以可见光形式慢慢释放出来的发光材料，它广泛应用于夜光表盘、夜光玩具等方面。
4. 有机发光材料的特点（1）荧光染料荧光染料是指具有荧光性质的有机分子化合物，它具有发光效率高、发光波长可调、化学稳定性好等特点，在生物成像、光学传感、显示器等领域有着广泛的应用。
（2）有机发光分子有机发光分子是指具有特定结构的有机分子，在受到外界激发后能够产生发光。
它通常具有较大的摩尔吸光系数和摩尔发光系数，因此在荧光探针、荧光标记、生物成像等方面有重要应用。
（3）有机发光聚合物有机发光聚合物是指由含有发光基团的聚合物合成而成的材料，它具有柔韧性好、加工性强、发光波长可调等特点，在柔性显示器、照明器件等方面有广泛应用。
5. 发光材料的制备方法发光材料的制备方法主要包括溶液法、溶胶-凝胶法、蒸发法、固相法、激光化学气相沉积法等。
在这些方法中，溶液法是最常用的制备方法，它具有简单、成本低、可扩展性强等优点。
发光材料课程心得体会(2篇)
第1篇时光荏苒，转眼间发光材料课程已经接近尾声。
在这段时间里，我对发光材料有了更加深入的了解，同时也对这门课程产生了浓厚的兴趣。
在此，我将从以下几个方面谈谈我的心得体会。
一、发光材料的基本概念与分类通过学习，我了解到发光材料是指在外界能量激发下能够发出光的材料。
根据发光机理的不同，发光材料可分为以下几类：1. 发光材料按发光机理分类：荧光材料、磷光材料、磷光体、热发光材料、发光二极管等。
2. 发光材料按用途分类：照明材料、显示材料、装饰材料、防伪材料、激光材料等。
3. 发光材料按发光颜色分类：可见光发光材料、紫外光发光材料、红外光发光材料等。
二、发光材料的制备方法发光材料的制备方法主要包括以下几种：1. 化学合成法：通过化学反应制备发光材料，如荧光粉、磷光粉等。
2. 物理制备法：通过物理方法制备发光材料，如热处理、熔融法、溅射法等。
3. 混合法：将两种或两种以上的发光材料混合制备成复合发光材料。
4. 激光制备法：利用激光技术制备发光材料，如激光烧蚀、激光沉积等。
三、发光材料的应用领域发光材料在各个领域都有广泛的应用，以下列举一些典型应用：1. 照明领域：荧光灯、LED灯、节能灯等。
2. 显示领域：液晶显示器、有机发光二极管（OLED）等。
3. 装饰领域：荧光颜料、发光漆、发光壁纸等。
4. 防伪领域：荧光防伪标签、荧光防伪钞票等。
5. 激光领域：激光晶体、激光介质等。
四、发光材料的研究现状与发展趋势1. 研究现状：目前，发光材料的研究主要集中在以下几个方面：（1）提高发光效率：通过优化材料结构、制备工艺等手段，提高发光材料的发光效率。
（2）拓宽发光光谱：研究新型发光材料，拓宽发光光谱范围，以满足不同应用需求。
（3）降低成本：研究低成本、高性能的发光材料，降低生产成本。
2. 发展趋势：（1）绿色环保：开发低毒、无害的发光材料，减少环境污染。
（2）多功能化：将发光材料与其他功能材料结合，实现多功能一体化。
发光材料知识点总结
发光材料知识点总结一、发光材料的分类根据发光原理的不同，发光材料可以分为发光半导体材料、荧光材料和磷光材料等。
（一）发光半导体材料发光半导体材料是指通过半导体材料产生发光的材料，它主要包括LED（发光二极管）和激光二极管。
LED是一种发光原理基于固态半导体的发光装置，它利用半导体间直接或间接的能带跃迁产生光。
激光二极管则是利用半导体的受激发射原理产生光，它具有单色性好以及发光亮度高的特点。
（二）荧光材料荧光材料是一种能够吸收电磁辐射并在短时间内辐射出长波长光的材料，它包括有机荧光材料和无机荧光材料两种。
有机荧光材料是指那些由有机化合物制备的具有荧光性质的材料，如有机染料。
无机荧光材料则是指由无机材料组成的具有荧光特性的材料，如磷光材料。
（三）磷光材料磷光材料是一种能够吸收辐射能量并发光的材料，其发光基本上是由能量从辐射源传递到发光粒子（通常是磷酸盐）中的离域电子所激发产生的。
磷光材料广泛应用于荧光灯和LED照明领域。
二、发光材料的发光原理发光材料的发光原理主要包括激子复合发光、激子激子复合发光、电子-空穴复合发光、电子-空穴复合与电荷掺杂复合发光等。
（一）激子复合发光激子复合发光是指半导体材料中发生的电子和空穴相遇形成激子，激子在短时间内发出光子，产生发光的原理。
在这个过程中，激子的能级和空穴能级之间的跃迁产生了发光。
（二）激子激子复合发光激子激子复合发光是指两个激子相互结合后，产生能量减少的情况，这个过程中发出了光子，产生了发光现象。
这种发光原理在一些稀土元素掺杂的半导体材料中很常见。
（三）电子-空穴复合发光电子-空穴复合发光是指在半导体材料中，电子和空穴自由复合产生了光子，从而产生了发光现象。
这个过程是通过激发作用产生了电子和空穴，而后它们自由复合产生了光。
（四）电子-空穴复合与电荷掺杂复合发光电子-空穴复合与电荷掺杂复合发光是指在半导体材料中，电子-空穴复合发光的同时，还发生了掺杂材料能级的跃迁，产生了另一种发光现象。
关于选修课发光材料的体会和总结
关于选修课发光材料的体会和总结光是一种神奇的东西，它在世界上有着极为重要的作用。
现代科技也随之发展起来了，例如：照相机、电灯等都属于人类对光的研究成果，因此我们的生活也变得越来越方便快捷，这些设备给我们带来了很多乐趣，但同时它又危害到了人体健康。
所以为了我们自身和他人的安全，我们需要正确地利用光。
光既然可以被发明出来使用就说明光本身是没有任何危险性的。
首先要学会发光，那么什么样的材料才能够发光呢？在最开始的时候我们大家都想把太阳晒黑或者直接燃烧树叶发出火光，但经过实验后证明这两个方法都行不通。
而且随着现在科技的飞速进步，我们还能够通过改变物质的结构状态来产生不同颜色的光。
除了传统的金属物品外，像硅、半导体甚至是超导体也都可以制造出美丽夺目的光芒。
发光二极管便是众多发光物质中比较常见的一种，它不仅仅有着红黄绿蓝四种基本颜色，而且价格低廉易于携带，只要充满电就可以长久保持光亮，它广泛应用于夜间的路灯、庭院灯及手电筒，是节能环保的好帮手。
其次，在日常生活当中无处不存在着光。
你看我们身边的房子建筑总是充满着许多发光的小星星，由于房屋的设计都采用玻璃幕墙的形式，阳光照射在楼顶的水晶灯上面反射到室内，再通过窗户折射到室内就显得更加闪耀了。
虽然只是单纯的光线反射但却非常浪漫。
而且像雨天我们经常看到彩虹，但这并不是彩虹真正的颜色，而是反射光所呈现出来的颜色，它由七种不同波段的光组合成。
有的物体受热或升温，本身也会发光。
像霓虹灯之类的东西发出的白光就是不良导体放热后发出的冷光。
不仅能提高我们的兴趣，而且有益于我们的健康。
不知道大家在夏季是否有体验过“汗蒸”呢？相信每个朋友都有过尝试吧！在汗蒸馆里所散发出的清新香气，以及皮肤与空气的碰撞感让整个人的身心都得到了彻底的放松。
在汗蒸过程中还会听到工作人员跟我们讲述着养生方面的知识，其中最让我记忆深刻的便是关于在汗蒸前洗澡的问题。
每次我去汗蒸的时候店主都会跟我们介绍说在汗蒸前30分钟必须将身上的衣服脱掉，并且进入浴缸里浸泡10-15分钟左右。
1.发光物质基础知识总结解析
• 用于制备荧光材料的阳离子在周期表中的 位置如以以下图，
• 这些阳离子均是价电子层布满的，因而不 具有光学活性，此外，作为荧光粉基质的 阳离子，这些离子必需是在给出的基质晶 体中处于表中给出的价态，否则基质材料 也能发光，会影响激活剂离子正常发挥激 活作用。
• 该系统的主要特性为放射光的光谱能量分 布〔放射光光谱〕、激发光的光谱能量分 布〔激发光谱〕、辐射和非辐射返回基态 的能量
• 很多物质的发光过程要比图1所示的过程简 洁的多。
• 我们可以把其他的离子掺杂到基质中，此 离子吸取辐射，然后把能量传给激活剂。
• 在这种状况下，吸取辐射能的离子称为敏 化剂。
• 作为荧光粉基质的阴离子同样需要满足这 些要求。
• 阴离子必需与光学惰性的阴离子结合才能 形成有效的荧光粉。
• 假设离子既作为基质离子有时激活剂，这 种材料是自激活荧光体。例如MgWO4： W，但作为激活中心的W原子价态不同于作 为基质晶格的W原子。
• 自激活荧光粉MgWO4：W已经被用了很多 年，由MgO和WO3烧制而成，发蓝光。
• 有机荧光体包含特定分子，而无机荧光体 则包含特定的晶格构造。
• 发光过程中，无机应尽量避开把激活能损 耗在发光相竞争的过程上，而对于受到紫 外激发放射光子的有机化合物，发光中心 的性质从未弄清。
• 为了得到无机荧光体，必需用一个具有光 学活性的阳离子来取代晶格内的阳离子。 同样地也可以用一个光学活性的阴离子取 代晶格阴离子。
• 物质发光过程中的物理过程：
• ①通过激活剂、敏化剂或基质吸取能量的 过程，即激发过程。
• ②激活剂发光。
• ③非辐射回到基态，此过程降低物质的发 光效率。
发光材料的基础知识111页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
Hale Waihona Puke 谢谢！发光材料的基础知识36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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第一章发光学与发光材料1、发光:当某种物质受到激发（射线、高能粒子、电子束、外电场等）后，物质将处于激发态，激发态的能量会通过光或热的形式释放出来。
如果这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射，此过程称之为发光过程。
2、单重态：一个分子中所有电子自旋都配对的电子状态三重态：有两个电子的自旋不配对而平行的状态3.振动弛豫：由于分子间的碰撞，激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转至较低振动能级的过程，其效率较高。
4.内转换：相同多重态的两个电子能级间，电子由高能级回到低能级的分子内过程。
5.系间窜越：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过程。
6.外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质相互作用和能量转换而使荧光（或磷光）减弱甚至消失的过程。
7.荧光：受光激发的分子经振动驰豫、内转换、振动驰豫到达第一电子激发单重态的最低振动能级，以辐射的形式回到基态，发出荧光。
8.磷光：若第一激发单重态的分子通过系间窜跃到达第一激发三重态，再通过振动驰豫转至该激发的最低振动能级，然后以辐射的形式回到基态，发出的光线称为磷光。
9.光致发光：用光激发产生的发光叫做光致发光。
10.电致发光：用电场或电流激发产生的发光。
11.阴极射线发光：发光物质在电子束的激发下产生的发光。
荧光灯：是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯，在低压汞蒸气放电过程中会产生大量的波长为253.7mm的紫外线，以及少量波长为185nm的紫外线和可见光。
在灯管表面涂有荧光粉，可以将波长为253.7nm的紫外线转化为可见光。
11.激光器的基本结构包括三部分,即工作物质、激励能源和光学谐振腔。
12.等离子体：是指正负电荷共存，处于电中性的放电气体的状态。
14.晶体：有许多质点包括原子、离子、分子或原子群，在三维空间作有规则排列而成的固体物质。
单晶：整个晶格是连续的。
多晶：有大量小单晶颗粒组成的集体。
非晶：组成物质的原子或离子的排列不具有周期性。
16.发光材料——把某种形式的激发能量转化为发光能。
1.能够有效地吸收激发能量；2.能够把吸收的激发能量有效地传递给发光中心；3.发光中心具有高的辐射跃迁效率。
17、发光材料的构成三种形式1.由多晶或单晶形态的基质材料和激活剂（发光中心）组成，也可能加入起到能量传递作用的敏化剂；2.只有基质材料，利用某种本征缺陷做为发光中心；3.只有基质材料，利用本征激子态或带边电子态产生发光。
基质：某种绝缘体或半导体材料，形成基本的能带结构。
对于激发能量的吸收起到主要作用。
可见光波长（4*10-7m----7*10-7m）光色---------- 波长λ（nm)---------- 代表波长红（Red）----- 700～635 ---------- 700 430-480THZ 1.77-1.95eV橙（Orange）-- 635～590 ---------- 620 480-510 THZ 1.95-2.10eV黄（Yellow）-- 590～560 ---------- 580 510-540 THZ 2.10-2.21eV绿（Green） -- 560～490 ---------- 550 540-610 THZ 2.21-2.53eV蓝（Blue） --- 490～450 ---------- 470 610-670 THZ 2.53-2.76eV紫（Violet）- 450～400 ---------- 420 670-750 THZ 2.76-3.10eV19.激活剂：掺杂进入基质的某种离子或基团，通常是高效的发光中心，可以在基质形成的能带结构的禁带中形成孤立的能级系统，通过这些能级产生发光所需的基态和激发态。
20.敏化剂：掺杂进入基质的某种离子，起到能量传递作用。
使能量从吸收处传递到发光中心。
二. 概述1.吸收光谱：吸收系数随频率或波长发生的变化。
2.激发光谱：指光致发光的发光谱中某一波长发射强度随激发波长或频率的变化。
3.发射光谱：发射能量按波长或频率的分布称为发射光谱。
4.位形坐标模型：位形坐标模型是关于电子和离子晶格振动总能量与离子平均位置（用一个坐标表示）相关的物理模型。
用来解释发光中心激发、发射与晶格作用的。
耦合：电子与晶格的相互作用5.两个重要的选择定则自旋选择定则：不同自旋态之间的跃迁是禁戒的。
宇称选择定则：对于电偶极跃迁，相同宇称之间的跃迁是禁戒的。
自旋轨道耦合电子－声子耦合.晶格场畸变6.热淬灭：当温度升高到一定温度时，发光强度会显著降低。
这就是所谓的发光“热淬灭”效应。
（可以用位形坐标模型来解释）7.色心吸收：晶体中的缺陷形成的吸收叫色心吸收。
8.镜像规则的解释：基态上的各振动能级分布与第一激发态上的各振动能级分布类似9.黄昆因子10. S<1 弱耦合 1<S<5 中等强度耦合 S>5 强耦合11.S反映了电子-晶格耦合程度12.、热释光：被俘获的载流子，在热的作用下，产生的发光。
13.、无辐射跃迁的定义：处于激发态的中心，不是通过辐射跃迁的方式回到基态，而是通过无辐射的方式回到基态，耗散掉它的激发能量，最终表现为产生热量的形式(发射声子)。
第三章稀土发光激光材料1.稀土的发光特点稀土之所以具有优异的发光性能，就在于它具有优异的能量转换功能稀土的发光性能是由于稀土的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。
在f组态内不同能级之间的跃迁称为f－f跃迁；在f和d组态之间的跃迁称为f－d跃迁。
其光谱大概有30000条。
2.、3价稀土离子的发光特点①具有f--f 跃迁发射光谱呈线状，色纯度高；②荧光寿命长③由于4f轨道处于内层，材料的发光颜色基本不随基质的不同而改变④光谱形状很少随温度而变，温度猝灭小，浓度猝灭小3.价态的变化是引发、调节和转换材料功能特性的重要因素，发光材料的某些功能往往可通过稀土价态的改变来实现。
4.+4价态稀土离子特性5. +4价态稀土离子和与其相邻的前一个+3价稀土离子具有相同的4f电子数目6. +4价态稀土离子的电荷迁移带能量较低，吸收峰往往移到可见光区。
7.、在基质中，作为发光中心而掺入的离子称为激活剂。
8.、三基色原理9.①适当选择的三种基色按不同比例合成，可引起不同的彩色感觉10.②合成的彩色光的亮度决定于三基色亮度之和，其色度决定于三基色成分的比例；11.③三种基色彼此独立，任一种基色不能由其他两种基色配出。
12.、发光效率（能量效率）：发光能量与吸收能量之比称为发光效率。
13.量子效率发光材料发射的量子数N发光与激发时所吸收的量子数N吸收的比值称为量子效率η量。
8.f-d跃迁吸收带与电荷迁移带的主要区别1、f-d跃迁吸收带一般较窄，约1000cm-1,电荷迁移带半高宽较大，约为2000cm-12、低温时， f-d跃迁吸收带有扩展的精密结构，有劈裂峰，电荷迁移带没有9.激光（Laser）的特点方向性好，亮度高高单色性相干性好10、二极管引起激光振荡的三个条件具有合适的能级分布的激光物质，光转换效率高，要求直接带隙阈值电流：足够浓度的载流子谐振器：二极管的两个侧面第四章发光的几种特殊过程1.能量传递型的淬灭有两种不同的机理2.电子交换(Dexter)机理偶极—偶极(Forster)机理2.能量传递：处于激发态的发光中心若通过将能量传给别的发光中心而返回基态，则该过程就称为能量传递。
3.敏化剂：在基质中掺入的某种离子，能有效的吸收能量并将该能量传递给发光中心，从而使发光中心从基态跃迁到激发态，若发光中心以辐射跃迁的方式返回基态，则这种离子就称为敏化剂。
4.若发光中心以非辐射跃迁的方式返回基态，则该发光中心就称为猝灭剂。
5.浓度猝灭：浓度较大时，中心间的距离小于临界距离，它们就会产生级联能量传递，直到最后进入一个猝灭中心，导致发光的猝灭，我们把这种猝灭叫做浓度猝灭。
6.激子：电子-空穴的束缚态。
7.包括Frenkel激子（半导体中）和Wannier激子(绝缘体中）8.量子剪裁：吸收一个高能的紫外光子而发出两个或以上的可见光子。
9.上转换：长波长的光可以发出短波长的光。
10.不同种类中心之间的能量传递(Detex理论)1共振（同种发光中心之间的能量传递）2交换相互作用：依赖于波函数的交叠，随距离成指数衰减关系。
3电多级相互作用：电偶极-电偶极相互作用，电偶极-电四级相互作用。
第五章长余辉发光1、长余辉发光：是指发光材料在停止激发后，发光不会立即消失，而是持续较长时间（从数秒到几十个小时）的发光现象。
2、亮度：单位面积的发光强度,。
3、长余辉材料的发光过程：i) 基质晶格激活剂离子吸收能量ii）被吸收的能量被陷阱能级存储Iii）被存储的能量被释放传递给激活剂离子，使其从基态跃迁到激发态iv) 电子从激发态跃迁至基态从而产生激活剂离子的特征发射。
4、长余辉发光机理：电子或空穴陷阱俘获载流子，随后逐渐释放到连续带产生余辉发光。
5、单分子与双分子衰减规律粒子的衰减速度与粒子数呈正比，被称为单分子过程。
高激发密度下，双分子发光的衰减过程为非指数发光衰减。
6.陷阱能级：半导体中的杂质和缺陷，在带隙中形成局域能级。
7.白光长余辉的实现途径利用同一个离子发出的白光配合以陷阱中心产生白光长余辉。
在同一基质中掺入可以发出三基色的发光中心离子．第六章白炽灯、节能灯和LED灯1.白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。
2.节能灯是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备。
3.LED光源的基本特征发光效率高耗电量少使用寿命长安全可靠性强发热量低，无热辐射性，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光4.溶胶－凝胶法溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。
凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
5、凝胶形成机理通常须经过三个必要的过程：a).单体聚合成初次粒子；b).粒子长大；c).粒子交联成链状且形成三维网状结构。
第七章光谱1.Stokes位移：激发光谱与发射光谱之间的波长差值。
发射光谱的波长比激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。
2.镜像规则：通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一样）成镜像对称关系。
3.分子产生荧光必须具备的条件（1）具有合适的结构；(2)具有一定的荧光量子产率。
4.影响荧光强度的因素1.溶剂的影响2.温度的影响3.溶液pH8.、内滤光作用：溶液中含有能吸收激发光或荧光物质发射的荧光的物质。
9.、自吸现象：化合物的荧光发射光谱的短波长端与其吸收光谱的长波长端重叠，产生自吸收。