04 第4章材料的光学性能1.16
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①电子极化 ②电子能态转变
① 电子极化
电磁波的分量之一是迅速变化的电场分量； 在可见光范围内，电场分量与传播过程中遇到 的每一个原子都发生相互作用引起电子极化， 即造成电子云与原子核的电荷中心发生相对位 移； 所以，当光通过介质时，一部分能量被吸收， 同时光速减小，后者导致折射。 正是因为介质的极化“拖住”了电磁波的步伐， 使其传播速度比真空中慢，导致折射产生。
• 红外线（IR）－分布在微波和可见光之间，且仅能够
在它聚集热的地方探测到。蛇和其他一些生物对红外线 很敏感；红外线不能透过玻璃，这一特性可以解释温室 效应：晴天时，经过温室玻璃的可见光被植物吸收，而 红外线被再次辐射，被玻璃捕获的红外线引起温室内部 的温度升高，整个宇宙充满了宇宙大爆炸时残留的冷却 物质发出的红外辐射。
2）材料的结构、晶型
均匀介质：光速不因入射方向而改变，故材料只有一个折射率。 如：非晶态和立方晶体结构。 非均匀介质：除了立方晶体外的其他晶型。光进入介质时产生 双折射现象。
4.材料折射率及其wk.baidu.com响因素
3）材料存在的内应力
有内应力的透明材料，垂直于主应力方向的n值大，平行 于主应力方向的n值小。
4）同质异构体
6.2非金属材料的透过性
无机非金属材料对可见光可能透明，也可能不透明。
透过率除光在界面被反射外，还与光进入材料中被吸收和 散射状况有关。
1）介质吸收光的一般规律： 原则上，非金属材料对可见光的吸收有3种机理：
（ⅰ）电子极化：只有当光的频率与电子极化时间的倒数处在同 一个数量级时，由此引起的吸收才变得比较重要； （ⅱ）电子受激吸收光子而越过禁带； （ⅲ）电子受激进入位于禁带中的杂质或缺陷能级上而吸收光；
光学材料的应用，一般希望材料的透射系数（透过 率）高，除界面反射损失外，材料对入射光的吸收 及其散射，是影响材料光透过率的二个方面。
6.1金属的光透过性质
以铜为镜,可以正衣冠; 以史为镜,可以知兴亡; 以人为镜,可以明得失.” ----魏征(唐)
金属对可见光是不透明的，其原因是在金属的电子 能带结构中，费密能级以上存在许多空能级。
高温时的晶型折射率较低，低温时的晶型折射率较高。比 如，常温下，石英晶体 n=1.55；高温时，方石英n=1.49。
5）色散
——大多数情况下折射率总是随着波长的 增加而减小，这种性质称为色散。
色散
对于光学玻璃，主要采用色散系数 (Abbe′阿贝数)表示：
nd 1 d nF nC
式中， nd 、 nF和nC分别为以氦的d谱线（589.3nm）、氢的F谱线 （486.1nm）和C谱线（656.3nm）为光源测得的折射率。描述光学玻璃 的色散还用平均色散(nF-nC ）。
n 1 2 R( ) n 1
若介质1是空气，则
若两种介质的折射率相差越大，则反射损 失越大，光的透过率越低。
6.材料的透射及其影响因素
在光束通过物质时，它的传播情况将要发生变化。首先光 束越深入物质，它的光强将越减弱，这是由于一部分光的能量 被物质所吸收，而另一部分光向各个方向散射所造成的，这就 是光的吸收和散射现象。 其次，光在物质中的速度将小于光在真空中的速度，并将随 频率而改变，这就是光的色散现象，光的吸收、散射和色散这 三种现象，都有是由于光与物质的相互作用引起的，实质上是 由光与原子中的电子相互作用引起的。
注意：每一种无机非金属材料对特定波长以下的 电磁波不透明，其具体波长取决于禁带宽度Eg。
作业：已知金刚石的Eg=5.6ev, 1J=6.242×1018 ev,
h=6.6×10-34J· s, c=3×108m· s-1,问：金刚石对 λ =0.11μm的电磁波是否透明？（假定材料处处均匀， 反射及散射可忽略）。
γ 射线和宇宙射线：
• 波长最短，波长尺寸约为原子核大小量级;
• γ 射线产生于核反应及其他特殊的激发过程; • 宇宙射线来自地球之外的空间。
2.光通过固体现象
光从一种介质进入另一种介质时：一部分透过 介质，一部分被吸收，一部分在两种介质的界 面上被反射，一部分被散射。
设： υ0为入射到材料表面的光辐射能流率，透过、吸收、反射 和散射的光辐射能流率分别为： φτ、 υA、 υ R、υσ，则：
②电子能态转变
电磁波的吸收和发射包含电子从一种能态转变到另一种能态的 过程； 材料的原子吸收了光子的能量之后可将较低能级上的电子激发 到较高能级上去，电子发生的能级变化∆E与电磁波频率有关： ∆E=hν 受激电子不可能无限长时间地保持在激发状态，经过一个短时 期后，它又会衰变回基态，同时发射出电磁波，即自发辐射。
为了理解光子与固体作用的四种现象，应首先了解折射率、色散！
4.材料折射率及其影响因素
入射角、折射角与材料的折射 率、有下述关系：
入射束 1
材料的折射率反映了光在该 材料中传播速度的快慢。
光密介质：在折射率大的 介质中，光的传播速度慢； 光疏介质：在折射率小的 介质中，光的传播速度快。
2
折射束
4.材料折射率及其影响因素
470~455 455~400
3.9 1014 ~ 4.8 1014 4.8 1014 ~ 5.0 1014 14 14 5.0 10 ~ 5.4 10 14 14 5.4 10 ~ 6.1 10 6.1 1014 ~ 6.4 1014 6.4 1014 ~ 6.6 1014 6.6 1014 ~ 7.5 1014
6.1金属的光透过性质
当金属受到光线照射时，电子容易吸收入射光子的能量而被激发到 费密能级以上的空能级上。由于金属的费密能级以上有许多空能级， 因而各种不同频率的可见光，即具有各种不同能量的光子都能被吸 收。事实上，金属对所有低频电磁波都是不透明的。
大部分被金属吸收的光又会从表面上以同样波长的光波发射出来， 表面为反射光(R接近1，还有一部分能量以热的形式损失掉了）。
光学塑料被普遍用在隐形眼镜上。
§4.2 光和固体的相互作用
关于光的疑惑
1.光的波粒二象性
关于光的认识
光的本性：（1905年，爱因斯坦提出：光的粒子性） 光同时具有波、粒二象性，波、粒二象性的联系：
E mc h
2
p mc
h
m
E c2
波动性：表现在传播过程中 （干涉、衍射）
粒子性：表现在与物质相互作用中 （光电效应、康普顿效应）
光学玻璃或多或少都存在色散现象。因此，使用这种材 料制成的单片透镜，成像不够清晰，在自然光的透过下， 在像的周围环绕了一圈色带。克服的方法是：用不同牌号 的光学玻璃，分别磨成凸透镜和凹透镜组成的复合镜头， 就可以消除色差——消色差镜头。
5.材料的反射系数和影响因素
反射系数
n21 1 2 R( ) n21 1
光的本性：
“光波是电磁波”
真空中
c
1
0 0
2.99792458 108 ms 1
介质中
v 1
1
0 r 0 r
c
r r
c为真空中光的速度， εr为介质的相对 介电常数，μ r为介质的相对磁导率。
可见光是电磁辐射波谱的波长在400nm到
750nm范围的一个波段。与电磁辐射波一
可见光中波长最短的是紫 光，波长最长的是红光。
min 0.4 m, max 0.7 m,
E
g max
hC
min
hC
3.1eV 1.8eV
Eg
min
max
Eg<1.8eV的半导体材料，是不透明的。 因为所有可见光都可以通过激发价带电子向导带转移而被 吸收。 Eg=1.8eV3.1eV的非金属材料，是带色透明的。 因为只有部分可见光通过激发价带电子向导带转移而被材料 吸收。 Eg＞3.1eV的非金属材料，是无色透明的（若材料纯度很高，不 考虑反射和散射）。 因为可见光不能越过禁带，材料不能吸收可见光。
样，可见光在传播时，存在呈周期变化
的电场和磁场分量，且电场、磁场和传 播方向三者之间相互垂直。
可见光七彩颜色的波长和频率范围
光色 波长(nm) 红 橙 黄 绿 750~622 622~597 597~577 577~492 频率(Hz) 中心波长 (nm) 660 610 570 540
青
兰 紫
492~470
(a)电子受激越过禁带，在价带中留下一个空穴； (b) 电子返回价带时与空穴结合发射出一个光子。
所以，只有当入射光子的能量hc/λ大于禁带宽 度Eg时，才能以这种机制产生吸收。同时，材料中的 电子从较低能态跃迁到高能态。 光的吸收是材料中的微观粒子与光相互作用的过 程中表现出的能量交换过程。
讨论：
能 量
0 0 0 0 0 0 0
E
空能态
能 量
0 0 0 0 0 0
E
费密能
费密能 反射的光子
吸收的光子
a)
被电子占 据的能态
b)
图4.5 金属吸收光子后电子能态的变化
6.1金属的光透过性质
金属的反射，是由吸收再反射综合造成的。 结论：金属对可见光是不透明的，只有对高频电 磁波X射线和γ射线是透明的。金属和可见光间的 作用主要是反射，从而产生金属的光泽。 应用：大多数金属的反射系数在0.9~0.95之间，利 用金属对光的高反射系数，可在其他材料底上镀上金 属薄层做反光镜用。
介质对光的吸收,不仅与介质的电子能带结构 有关外，还与光程有关，即介质厚度和光的 波长有关。 设入射光的强度为I0,经过厚度 为x的介质后，光的强度为: 朗伯特定律 式中：α为物质对光的吸收系数，其单位为cm-1，α取 决于材料的性质和光的波长。α越大，材料越厚，光就 被吸收得越多，而透过后的光强度就越小。
480
460 430
人眼最为敏感的光是黄绿光，即555nm附近。
电磁波谱
• 无线电波－波长比可见光长得多，不能引起人的视觉，
可以引起电子的振荡。由于波长很长，一个金属网笼， 甚至桥梁上的钢架就可以将其阻止。
• 微波－波长范围分布从毫米到几十厘米，他们在食物
里很容易被水分子吸收，可是食物迅速被加热。
1）构成材料元素的离子半径
由n
r r
，对于非铁磁性材料，比如陶瓷，其 r 1 ，故 n
r
原理：电磁辐射作用到介质上时，其原子受到电场作用，使 原子的正、负电荷重心发生相对位移，即产生了极化，而这 种相互作用同时也使光子速度减弱。又知，介电常数与介质 的极化有关，从公式可知，材料的折射率随介质的介电常数 的增大而增大。所以，大离子可以构成高折射率的材料。
第4章 材料的光学性能
光在高科技中的地位正在不断提高。 电集成——光电子集成——光学集成。
要想做更为深入的研究和功能的集成与光学器件 的开发等工作，基本知识是必不可少的。
主要内容
引言 光和固体的相互作用 材料的发光 无机材料的红外光学性能 红外光谱简介
§4.1 引言
光学材料的发展进程：
0 A R
A 透射系数：T ； 吸收系数： ； 0 0 R 反射系数： R ； 散射系数： 0 0
T R 1
3.光子与固体材料相互作用的微观机制
从微观上分析，光子与固体材料相互作用，实 际上是光子与固体材料中的原子、离子或电子 相互作用的结果。 光与固体相互作用的本质有两种方式：
光学玻璃的生产已有200多年的历史。（光学透镜：望远 镜、显微镜、照相机、眼镜、摄影机等。） 高纯、高透明的光通信纤维玻璃。（对工作频率仅为普通 玻璃的万分之一，实现了远距离光通信。） 激光领域：钕玻璃应用最广泛的大功率激光发射介质 （Nd： 稀土金属）。 陶瓷、橡胶、塑料对可见光不透明；陶瓷、橡胶、锗和硅 对红外线透明（折射率大，做红外透镜）；许多陶瓷和塑 料制品在可见光下不透明，但对微波透明（微波炉中的食 品容器）；金和铝对红外线反射能力最强（用作红外辐射 腔内的镀层）
• 紫外线（UV）：频率高于可见光的，不能引起视觉， 对生命有危害，来自太阳的紫外线几乎被大气中的 臭氧完全吸收，臭氧保护着地球的生命，少量透过 大气的紫外线会晒黑皮肤或使进行日光浴的人体产 生晒斑。 • X射线：波长比紫外线还短的电磁波，它们很易穿 过大多数物质。致密的物质、固体材料比稀疏物质 容易吸收更多的X射线，这就是为什么在X射线照片 上显现的是骨骼而不是骨骼周围的组织。其波长可 与原子尺寸相比拟。
① 电子极化
电磁波的分量之一是迅速变化的电场分量； 在可见光范围内，电场分量与传播过程中遇到 的每一个原子都发生相互作用引起电子极化， 即造成电子云与原子核的电荷中心发生相对位 移； 所以，当光通过介质时，一部分能量被吸收， 同时光速减小，后者导致折射。 正是因为介质的极化“拖住”了电磁波的步伐， 使其传播速度比真空中慢，导致折射产生。
• 红外线（IR）－分布在微波和可见光之间，且仅能够
在它聚集热的地方探测到。蛇和其他一些生物对红外线 很敏感；红外线不能透过玻璃，这一特性可以解释温室 效应：晴天时，经过温室玻璃的可见光被植物吸收，而 红外线被再次辐射，被玻璃捕获的红外线引起温室内部 的温度升高，整个宇宙充满了宇宙大爆炸时残留的冷却 物质发出的红外辐射。
2）材料的结构、晶型
均匀介质：光速不因入射方向而改变，故材料只有一个折射率。 如：非晶态和立方晶体结构。 非均匀介质：除了立方晶体外的其他晶型。光进入介质时产生 双折射现象。
4.材料折射率及其wk.baidu.com响因素
3）材料存在的内应力
有内应力的透明材料，垂直于主应力方向的n值大，平行 于主应力方向的n值小。
4）同质异构体
6.2非金属材料的透过性
无机非金属材料对可见光可能透明，也可能不透明。
透过率除光在界面被反射外，还与光进入材料中被吸收和 散射状况有关。
1）介质吸收光的一般规律： 原则上，非金属材料对可见光的吸收有3种机理：
（ⅰ）电子极化：只有当光的频率与电子极化时间的倒数处在同 一个数量级时，由此引起的吸收才变得比较重要； （ⅱ）电子受激吸收光子而越过禁带； （ⅲ）电子受激进入位于禁带中的杂质或缺陷能级上而吸收光；
光学材料的应用，一般希望材料的透射系数（透过 率）高，除界面反射损失外，材料对入射光的吸收 及其散射，是影响材料光透过率的二个方面。
6.1金属的光透过性质
以铜为镜,可以正衣冠; 以史为镜,可以知兴亡; 以人为镜,可以明得失.” ----魏征(唐)
金属对可见光是不透明的，其原因是在金属的电子 能带结构中，费密能级以上存在许多空能级。
高温时的晶型折射率较低，低温时的晶型折射率较高。比 如，常温下，石英晶体 n=1.55；高温时，方石英n=1.49。
5）色散
——大多数情况下折射率总是随着波长的 增加而减小，这种性质称为色散。
色散
对于光学玻璃，主要采用色散系数 (Abbe′阿贝数)表示：
nd 1 d nF nC
式中， nd 、 nF和nC分别为以氦的d谱线（589.3nm）、氢的F谱线 （486.1nm）和C谱线（656.3nm）为光源测得的折射率。描述光学玻璃 的色散还用平均色散(nF-nC ）。
n 1 2 R( ) n 1
若介质1是空气，则
若两种介质的折射率相差越大，则反射损 失越大，光的透过率越低。
6.材料的透射及其影响因素
在光束通过物质时，它的传播情况将要发生变化。首先光 束越深入物质，它的光强将越减弱，这是由于一部分光的能量 被物质所吸收，而另一部分光向各个方向散射所造成的，这就 是光的吸收和散射现象。 其次，光在物质中的速度将小于光在真空中的速度，并将随 频率而改变，这就是光的色散现象，光的吸收、散射和色散这 三种现象，都有是由于光与物质的相互作用引起的，实质上是 由光与原子中的电子相互作用引起的。
注意：每一种无机非金属材料对特定波长以下的 电磁波不透明，其具体波长取决于禁带宽度Eg。
作业：已知金刚石的Eg=5.6ev, 1J=6.242×1018 ev,
h=6.6×10-34J· s, c=3×108m· s-1,问：金刚石对 λ =0.11μm的电磁波是否透明？（假定材料处处均匀， 反射及散射可忽略）。
γ 射线和宇宙射线：
• 波长最短，波长尺寸约为原子核大小量级;
• γ 射线产生于核反应及其他特殊的激发过程; • 宇宙射线来自地球之外的空间。
2.光通过固体现象
光从一种介质进入另一种介质时：一部分透过 介质，一部分被吸收，一部分在两种介质的界 面上被反射，一部分被散射。
设： υ0为入射到材料表面的光辐射能流率，透过、吸收、反射 和散射的光辐射能流率分别为： φτ、 υA、 υ R、υσ，则：
②电子能态转变
电磁波的吸收和发射包含电子从一种能态转变到另一种能态的 过程； 材料的原子吸收了光子的能量之后可将较低能级上的电子激发 到较高能级上去，电子发生的能级变化∆E与电磁波频率有关： ∆E=hν 受激电子不可能无限长时间地保持在激发状态，经过一个短时 期后，它又会衰变回基态，同时发射出电磁波，即自发辐射。
为了理解光子与固体作用的四种现象，应首先了解折射率、色散！
4.材料折射率及其影响因素
入射角、折射角与材料的折射 率、有下述关系：
入射束 1
材料的折射率反映了光在该 材料中传播速度的快慢。
光密介质：在折射率大的 介质中，光的传播速度慢； 光疏介质：在折射率小的 介质中，光的传播速度快。
2
折射束
4.材料折射率及其影响因素
470~455 455~400
3.9 1014 ~ 4.8 1014 4.8 1014 ~ 5.0 1014 14 14 5.0 10 ~ 5.4 10 14 14 5.4 10 ~ 6.1 10 6.1 1014 ~ 6.4 1014 6.4 1014 ~ 6.6 1014 6.6 1014 ~ 7.5 1014
6.1金属的光透过性质
当金属受到光线照射时，电子容易吸收入射光子的能量而被激发到 费密能级以上的空能级上。由于金属的费密能级以上有许多空能级， 因而各种不同频率的可见光，即具有各种不同能量的光子都能被吸 收。事实上，金属对所有低频电磁波都是不透明的。
大部分被金属吸收的光又会从表面上以同样波长的光波发射出来， 表面为反射光(R接近1，还有一部分能量以热的形式损失掉了）。
光学塑料被普遍用在隐形眼镜上。
§4.2 光和固体的相互作用
关于光的疑惑
1.光的波粒二象性
关于光的认识
光的本性：（1905年，爱因斯坦提出：光的粒子性） 光同时具有波、粒二象性，波、粒二象性的联系：
E mc h
2
p mc
h
m
E c2
波动性：表现在传播过程中 （干涉、衍射）
粒子性：表现在与物质相互作用中 （光电效应、康普顿效应）
光学玻璃或多或少都存在色散现象。因此，使用这种材 料制成的单片透镜，成像不够清晰，在自然光的透过下， 在像的周围环绕了一圈色带。克服的方法是：用不同牌号 的光学玻璃，分别磨成凸透镜和凹透镜组成的复合镜头， 就可以消除色差——消色差镜头。
5.材料的反射系数和影响因素
反射系数
n21 1 2 R( ) n21 1
光的本性：
“光波是电磁波”
真空中
c
1
0 0
2.99792458 108 ms 1
介质中
v 1
1
0 r 0 r
c
r r
c为真空中光的速度， εr为介质的相对 介电常数，μ r为介质的相对磁导率。
可见光是电磁辐射波谱的波长在400nm到
750nm范围的一个波段。与电磁辐射波一
可见光中波长最短的是紫 光，波长最长的是红光。
min 0.4 m, max 0.7 m,
E
g max
hC
min
hC
3.1eV 1.8eV
Eg
min
max
Eg<1.8eV的半导体材料，是不透明的。 因为所有可见光都可以通过激发价带电子向导带转移而被 吸收。 Eg=1.8eV3.1eV的非金属材料，是带色透明的。 因为只有部分可见光通过激发价带电子向导带转移而被材料 吸收。 Eg＞3.1eV的非金属材料，是无色透明的（若材料纯度很高，不 考虑反射和散射）。 因为可见光不能越过禁带，材料不能吸收可见光。
样，可见光在传播时，存在呈周期变化
的电场和磁场分量，且电场、磁场和传 播方向三者之间相互垂直。
可见光七彩颜色的波长和频率范围
光色 波长(nm) 红 橙 黄 绿 750~622 622~597 597~577 577~492 频率(Hz) 中心波长 (nm) 660 610 570 540
青
兰 紫
492~470
(a)电子受激越过禁带，在价带中留下一个空穴； (b) 电子返回价带时与空穴结合发射出一个光子。
所以，只有当入射光子的能量hc/λ大于禁带宽 度Eg时，才能以这种机制产生吸收。同时，材料中的 电子从较低能态跃迁到高能态。 光的吸收是材料中的微观粒子与光相互作用的过 程中表现出的能量交换过程。
讨论：
能 量
0 0 0 0 0 0 0
E
空能态
能 量
0 0 0 0 0 0
E
费密能
费密能 反射的光子
吸收的光子
a)
被电子占 据的能态
b)
图4.5 金属吸收光子后电子能态的变化
6.1金属的光透过性质
金属的反射，是由吸收再反射综合造成的。 结论：金属对可见光是不透明的，只有对高频电 磁波X射线和γ射线是透明的。金属和可见光间的 作用主要是反射，从而产生金属的光泽。 应用：大多数金属的反射系数在0.9~0.95之间，利 用金属对光的高反射系数，可在其他材料底上镀上金 属薄层做反光镜用。
介质对光的吸收,不仅与介质的电子能带结构 有关外，还与光程有关，即介质厚度和光的 波长有关。 设入射光的强度为I0,经过厚度 为x的介质后，光的强度为: 朗伯特定律 式中：α为物质对光的吸收系数，其单位为cm-1，α取 决于材料的性质和光的波长。α越大，材料越厚，光就 被吸收得越多，而透过后的光强度就越小。
480
460 430
人眼最为敏感的光是黄绿光，即555nm附近。
电磁波谱
• 无线电波－波长比可见光长得多，不能引起人的视觉，
可以引起电子的振荡。由于波长很长，一个金属网笼， 甚至桥梁上的钢架就可以将其阻止。
• 微波－波长范围分布从毫米到几十厘米，他们在食物
里很容易被水分子吸收，可是食物迅速被加热。
1）构成材料元素的离子半径
由n
r r
，对于非铁磁性材料，比如陶瓷，其 r 1 ，故 n
r
原理：电磁辐射作用到介质上时，其原子受到电场作用，使 原子的正、负电荷重心发生相对位移，即产生了极化，而这 种相互作用同时也使光子速度减弱。又知，介电常数与介质 的极化有关，从公式可知，材料的折射率随介质的介电常数 的增大而增大。所以，大离子可以构成高折射率的材料。
第4章 材料的光学性能
光在高科技中的地位正在不断提高。 电集成——光电子集成——光学集成。
要想做更为深入的研究和功能的集成与光学器件 的开发等工作，基本知识是必不可少的。
主要内容
引言 光和固体的相互作用 材料的发光 无机材料的红外光学性能 红外光谱简介
§4.1 引言
光学材料的发展进程：
0 A R
A 透射系数：T ； 吸收系数： ； 0 0 R 反射系数： R ； 散射系数： 0 0
T R 1
3.光子与固体材料相互作用的微观机制
从微观上分析，光子与固体材料相互作用，实 际上是光子与固体材料中的原子、离子或电子 相互作用的结果。 光与固体相互作用的本质有两种方式：
光学玻璃的生产已有200多年的历史。（光学透镜：望远 镜、显微镜、照相机、眼镜、摄影机等。） 高纯、高透明的光通信纤维玻璃。（对工作频率仅为普通 玻璃的万分之一，实现了远距离光通信。） 激光领域：钕玻璃应用最广泛的大功率激光发射介质 （Nd： 稀土金属）。 陶瓷、橡胶、塑料对可见光不透明；陶瓷、橡胶、锗和硅 对红外线透明（折射率大，做红外透镜）；许多陶瓷和塑 料制品在可见光下不透明，但对微波透明（微波炉中的食 品容器）；金和铝对红外线反射能力最强（用作红外辐射 腔内的镀层）
• 紫外线（UV）：频率高于可见光的，不能引起视觉， 对生命有危害，来自太阳的紫外线几乎被大气中的 臭氧完全吸收，臭氧保护着地球的生命，少量透过 大气的紫外线会晒黑皮肤或使进行日光浴的人体产 生晒斑。 • X射线：波长比紫外线还短的电磁波，它们很易穿 过大多数物质。致密的物质、固体材料比稀疏物质 容易吸收更多的X射线，这就是为什么在X射线照片 上显现的是骨骼而不是骨骼周围的组织。其波长可 与原子尺寸相比拟。