第五章材料的光学性质。
基础化学 第五章 胶体
dS＜0，对固体物质同样适用*。
高度分散的溶胶比表面大，所以表面能也大， 它们有自动聚积成大的颗粒而减小表面积的趋势， 称为聚结不稳定。属于热力学不稳定体系。
高分子化合物溶液的分散相粒子大小在胶体范围 内，属于胶体溶液。其分散相是以单个分子分散在介 质中，为均相分散系。是热力学稳定系统。
1×10-3 2.4×108 3×103 3×103 2.2×10-2
1×10-5 2.4×1014 3×105 3×105 2.2×100
1×10-7 2.4×1020 3×107 3×107 2.2×102
系统表面能和表面积的关系为*：dG表=dS S ---系统表面积， ---比表面自由能， 若dG表＜0，则dS＜0，
基础化学 第五章 胶体
研究内容：
涉及物理学中的光学、电学、流体力学和流变 学，同时还涉及表面化学、电化学。
从应用来说，遍及生命现象（血液、骨组织、 细胞膜）、材料（陶瓷、水泥、纤维、塑料、多孔 吸附剂、有色玻璃以及微米与纳米材料）、食品 （牛奶、啤酒、面包）、能源（油、气的地质勘探、 钻井、采油、储运，石油炼制、油品回收、乳化和 破乳等）、环境（烟雾、除尘、污水处理）等各领 域。因此，虽然历史上曾称为胶体化学，现在则将 这一学科称为胶体科学。
1.分散度(degree of dispersion)
分散相在分散介质中比表面(specific surface
area) 来表示。
比表面 (S0)：是指单位体积物质所具有的表面积。
S0 = S/V S-----总表面积
(5-1) V -----体积
总表面积越大，分散度越大，比表面也越大*。
溶胶的性质
材料物理导论
《材料物理导论》习题解答第一章材料的力学1. 一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。
解：根据题意可得下表2. 一试样长40cm,宽10cm,厚1cm，受到应力为1000N拉力，其杨氏模量为3.5×109 N/m2，能伸长多少厘米?3. 一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。
5. 一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。
若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。
8. 一试样受到拉应力为1.0×103 N/m2,10秒种后试样长度为原始长度的1.15倍,移去外力后试样的长度为原始长度的1.10倍,若可用单一Maxwell模型来描述,求其松弛时间τ值。
第二章材料的热学9.一硅酸铝玻璃的性能为=2.1J/(㎡▪s▪K)，α=4.6×/K,σf=N/㎡,E=N/㎡,μ=0.25.求第一和第二抗热冲击断裂因子和。
10.一热机部件由氮化硅制成，导热率为1.84J/(㎡▪s▪K)，最大厚度=0.12m,表面热传导系数为500J/(㎡▪s▪K)，请估算能承受热冲击的最大允许温差。
第三章材料的电学20.如果A原子的原子半径为B原子的两倍，那么在其他条件都相同的情况下，A原子的电子极化率大约是B原子的多少倍？25、画出典型铁电体的电滞回线示意图，并用有关机制解释引起非线性关系的原因。
解：铁电体晶体在整体上呈现自发极化，这意味着在正负端分别有一层正的和负的束缚电荷。
束缚电荷产生的电场在晶体内部与极化反向（称为退极化场），使静电能升高。
在受机械约束时，伴随着自发极化的应变还能使应变能增加。
非线性光学材料的光学性能研究
非线性光学材料的光学性能研究第一章：引言非线性光学材料是指在光强度较弱时属于线性折射率的材料。
而在光强度较强时，该材料的光学性质会发生明显的非线性变化。
该种材料具有在激光器和光通信器中重要的应用价值，已被广泛研究和应用。
然而，非线性光学材料的光学性能一直是研究的重点，尤其是在可用性和稳定性方面，仍有许多待解决的问题。
本文将从非线性光学材料的定义和发展、非线性光学过程和机理、以及非线性光学材料的光学性能研究等方面进行探讨。
第二章：非线性光学材料的定义和发展非线性光学材料的定义是指在光强度很弱时所表现的光学性质与在光强度较强时的性质有很大差异的材料。
而在光强度较强时，非线性光学材料的光学性质会发生明显的非线性变化。
非线性光学材料的发展起源于20世纪60年代，当时人们开始对非线性光学效应进行探索。
通过研究，人们发现一些高分子、晶体以及半导体等物质具有明显的非线性光学特性，这种性质成为非线性光学材料。
由于非线性光学材料在激光器、光通信器及其它领域中的应用价值，得到了广泛的研究和应用。
目前，人们已经开发出了各种非线性光学材料，包括无机晶体、有机高分子、半导体材料等。
这些材料在光学通信、信息处理、探测与传感、医学等领域具有广泛应用。
其中，特别是锂离子二极管内增强Raman激光器（LD-EYRL）所使用的锂离子二次元晶体、全光纤激光器所使用的光纤、硅光子芯片所使用的铌酸锂晶体等非线性光学材料已经成为当前研究的热点。
第三章：非线性光学过程和机理非线性光学过程主要包括光学效应、非线性介质的非线性反应和非线性扰动传递三个过程。
光学效应包括光线传播过程中所发生的光学效应、如反射、透射、折射、吸收等。
非线性介质的非线性反应主要针对材料在高光强下的一些非线性特性。
通常而言，非线性光学材料在高光强下，其折射率不是一个恒定值，而是会随着光强度的增加而发生变化。
这种情况被称为自聚焦效应，即光束的中心会收缩到材料内部。
此外，非线性光学材料还会发生光学双折射、光学降噪等非线性光学效应。
八年级物理上册第五章第一节透镜
80%
应用
在光学实验中，常常通过光心来 调整光路，以保证实验结果的准 确性。
透镜的光路
定义
透镜的光路是指光线通过透镜 后的传播路径。
性质
光线通过透镜后会发生折射、 反射、聚焦等现象，光路的性 质取决于透镜的形状和光线的 入射角。
应用
在光学仪器、摄影等领域中， 透镜的光路是至关重要的，不 同的光路会导致不同的成像效 果。
理解透镜焦距与成像 性质的关系。
实验器材
凸透镜、凹透镜各一个 光屏、光源、光具座
直尺、笔记本和笔
实验步骤与记录
01
步骤一
安装光具座，调整光源、 透镜和光屏的位置，确保 它们在同一高度上。
02
03
04
05
步骤二
将凸透镜放置在光具座上 ，调整光源和光屏的位置 ，观察并记录成像情况。 改变光源的位置，观察并 记录成像的变化。
步骤三
将凹透镜放置在光具座上 ，重复步骤二的操作，观 察并记录成像情况。改变 光源的位置，观察并记录 成像的变化。
步骤四
根据实验结果，分析并归 纳出不同类型透镜的成像 规律。比较透镜焦距与成 像性质的关系，得出结论 。
记录
在笔记本上详细记录每个 步骤的实验过程和结果， 包括成像的性质、光源位 置和透镜焦距等信息。分 析实验数据，得出结论并 与理论知识进行对比。
一倍焦距以内
正立放大的虚像 当物体位于一倍焦距以内时，透镜成正立、放大的虚像，像位于无限远。
像的特点是正立、放大、虚像，且物距小于像距。
04
透镜的实际应用
照相机
照相机是利用透镜将景物反射的光线聚焦在胶片上 ，形成倒立、缩小的实像，从而记录下景物的影像 。
照相机的镜头通常由多个透镜组成，能够调节焦距 ，使拍摄的景物清晰。
材料性能学光学性能..
(W1 / W ) ( A1s / As ) 2 sin 2 (i r ) / sin 2 (i r ) (W1 / W ) // ( A1 p / A p ) 2 tan2 (i r ) / tan2 (i r )
自然光在各个方向振动机会均等，可以认为一半能量属于入 射面平行的振动，另一半属于同入射面，所以总能流之比为： W1/W=1/2[sin2(i-r)/sin2(i+r)+tan2(i-r)/tan2(i+r)]
W1/W=[(n21-1)/(n21+1)]2=R 1－R为透射系数。光透过的界面越多，且材料的折射率相 差越大，界面反射就越严重。
5、全反射 当光从光密介质进入光疏介质时，折射角 r大于入射角I。 当Байду номын сангаас为某值时，r可达到90,相当于光线平行于表面传播。；对 于更大的I值，光线全部反射回光密介质。全反射的临界角为 sini临界＝1/n1 大于临界角，光线全反射，无折射能量损失。光纤通讯正 是利用这个特性。
I=I0e-βx
光强度随介质厚度变化而不断衰减，这一规律称为 Lambert 定律。I0未初始光强，I未透射后的强度；x为材料厚度；β为吸 收系数，单位为cm-1. 透射率为T=I/I0=e-βx,一般表示为T=(1-R)2 e-βx 不同材料的吸收系数有很大不同，空气一般为 10-5cm-1；玻璃 为10-2cm-1；而金属达到几十万，所以金属实际上是不透明的。 材料对可见光的吸收强弱取决于电磁波的波长。金属对可见 光吸收强烈是因为金属中价电子处于未满带，吸收光子后为激 活态，而不用跃迁到导带，在电磁波谱的可见光区内，金属和 半导体的吸收系数都很大；对于电介质材料，吸收系数很小， 这是因为电介质中的价电子是填满的，不能吸收可见光的能量 而自由运动，而光子的能量不足以使价电子跃迁到导带，所以 这一波谱吸收系数很小。 吸收分为选择性吸收和均匀吸收。
物理光学-第五章-光的色散
在不同介质中，光的折射率随波长变化，导致不同颜色光传播
速度不同，从而发生色散现象。
柯西色散公式
02
描述了折射率与波长之间的定量关系，是理解色散现象的重要
基础。
折射率与温度、压力关系
03
介质折射率还受温度和压力等条件影响，进而影响色散现象。
光线在介质中传播路径分析
1 2
光线折射定律
斯涅尔定律描述了光线在不同折射率介质间传播 时的折射规律。
干涉仪
通过测量干涉条纹的变化，可以精确测量光的波长、折射率等物理 量，是光学精密测量中的重要工具。
显微镜
光的色散现象对显微镜的成像质量有很大影响，因此显微镜的设计和 使用中需要充分考虑色散的影响。
通信技术领域应用前景
波分复用技术
利用光的色散原理，将 不同波长的光信号在同 一光纤中传输，可以大 大提高光纤通信的容量 和效率。
思路。
智能化校正技术
借助计算机技术和光学设计软件， 实现对透镜组合的自动优化设计 和校正，提高色散校正的效率和
精度。
集成化校正技术
将多个透镜或透镜组合集成在一 个光学系统中，通过整体优化设 计和加工，实现对整个系统的色 散校正，提高光学系统的整体性
能。
05 实验方法与技术手段
实验设计思路和步骤安排
偏振现象
反射和折射过程中，光线的偏振状态可能发生改变，导致偏振现 象的产生。
复杂系统中光线传播特性分析
多层膜系统中的光线传播
多层膜系统中，各层膜的折射率不同，导致光线在传播过程中发生多次反射和折射。
光纤中的光线传播
光纤利用全反射原理将光线限制在纤芯内传播，具有低损耗、高带宽等优点。
梯度折射率介质中的光线传播
第五章 色散型光谱技术及分析
92
石英窗吸收的限制，通常紫外光区波长的有效范围一般为 200～375nm。它们属于气体放电 光源，灯内氢气压力为 102Pa 时，用稳压电源供电，放电十分稳定，光强度大且恒定。氘灯 的灯管内充有氢同位素氘，其光谱分布与氢灯类似，但光强度比氢灯大 3～5 倍，是紫外光 区应用最广泛的一种光源。
可见光区最常见的连续光源就是上面提到的溴钨灯、钨灯或碘钨灯。钨灯和碘钨灯可使 用的波长范围为 340～2500nm。它们属于热辐射光源，这类光源的辐射强度与施加的外加电 压有关，在可见光区，辐射的强度与工作电压的 4 次方成正比，光电流也与灯丝电压的 n 次方(n＞1)成正比。因此，使用时必须严格控制灯丝电压，必要时须配备稳压装置，以保证 光源的稳定。
第五章 色散型光谱技术及分析
材料的光学性质是通过光谱学方法获得的。传统的色散型光谱技术包括散射光谱、反射 光谱、吸收光谱、发射光谱、荧光光谱及激发光谱等。色散型光谱技术的基本组成部分是： 光源、样品装置、色散型光谱仪。色散型光谱仪是光谱技术的基础，棱镜和光栅是基本的色 散元件。现代光谱仪主要用光栅来分光。根据测量波段的不同，要求使用不同的色散元件、 聚光元件(透镜与反射镜)和探侧器。色散型光谱仪分为真空紫外、紫外—可见—近红外及中 远红外光谱仪。除了色散元件以外，一台光谱仪还包括光路系统、狭缝、探测器以及数据处 理系统等。因此，一台光谱仪是光(光路)—机(机械)—电(电子和电脑)一体化。此外，对光谱 仪还要求能够进行时间和空间分辨的测量，时间分辨已经达到飞秒(10-15 秒)，采用近场光谱 技术可以提高空间分辨的本领，人们正在努力实现纳米级的空间分辨测量。
体激光正好与 Nd3+离子的强吸收匹配，因此可做成小型紧凑高性能的 YAG 激光器。
钛宝石激光器是一种室温工作的可调谐激光器。其工作物质钛宝石与红宝石具有相同的
05.1 光的基本性质及宝石的光学性质
现代科学证实，光具有波粒二像性，只有将 光的波动理论与光的量子理论结合起来，才能对
光的本质进行完整的解释。
第二节
自然光与偏振光
1.自然光 一切从光源直接发出的光波，统称为自然光，如 太阳光、灯光等。
2.偏振光 在垂直光波传播方向的某一固定平面内沿一固 定方向振动的光波称为平面偏振光，简称偏振光 或偏光。如图1—3—4所示，偏振光的振动方向 与传播方向构成的平面称振动面。
一轴晶宝石，在平行光轴或平行光轴面 的面内，多色性表现最明显（二色性），垂 直光轴的平面则不显多色性；其它方向的平 面的多色性的明显程度介于上述二者之间。
二轴晶彩色宝石可以有三个主要颜色（三 色性），它们分别与光率体三个主轴ng 、 nm 、 np相对应。 在平行光轴面的切面中多色性最明显，它 的两个颜色分别与ng和np相当，在垂直光 轴的切面上只显示一种颜色，此颜色与nm 相对应。
光的量子理论 普朗克在1900年提出了光的量子理论，认为 各种频率的光只能不连续地被发射和吸收，即光具 有粒子性，能量是不连续的，是量子化的。 爱因斯坦进一步提出，光的辐射场也是量子化 的，光在空间传播也具有粒子性，即一束光是一束 以光速运动的粒子流，这些粒子称为光量子，或光 子，不同频率的光子具有不同的能量。 光的粒子性很好地解释了光的直线传播、光的 折射和反射，能解释宝石的颜色成因，以及荧光、 磷光等现象。
3.光的散射 散射是指由传播介质的不均匀性引起的光线 向四面八方射去的现象。
若散射中心非常小，即引起散射的粒子小于光的波 长（d<λ）时，这种散射称为瑞利散射。 在瑞利散射中，散射强度与光的波长成反比。 所散射的高能光波为蓝紫色光，橙红色光大多不被 散射，因此所见侧光多呈浅蓝色。
光学教程答案(第五章)
光学教程答案(第五章)光学教程答案第五章：光的偏振引言光的偏振是指光波中电场矢量的振动方向。
在自然界中，光通常是无偏振的，电场矢量在各个方向上均有振动。
然而，通过特定的介质或装置，我们可以使光的偏振发生变化。
本章将介绍偏振光的产生、表征和应用。
一、偏振光的产生1.1 通过介质的偏振当光穿过各向同性介质（如玻璃、空气等）时，光的偏振状态通常不会发生变化。
然而，当光通过各向异性介质（如晶体、液晶等）时，光的偏振状态会发生变化。
这是因为各向异性介质的物理性质在不同的方向上不同，从而导致光的传播速度和振动方向发生变化。
1.2 通过偏振器的偏振偏振器是一种特殊的光学装置，可以选择性地通过某个方向的偏振光。
最常见的偏振器是偏振片，它只允许特定方向的光通过，而过滤掉其他方向的光。
偏振片可以用来产生偏振光，例如线偏振光。
二、偏振光的表征2.1 偏振光的振动方向偏振光的振动方向是指电场矢量在空间中的方向。
常见的偏振方式有线偏振和圆偏振。
线偏振光的电场矢量沿着直线方向振动，而圆偏振光的电场矢量沿着圆弧方向旋转。
2.2 偏振光的强度偏振光的强度是指单位面积上通过的光功率。
偏振光的强度与振幅的平方成正比，与振动方向的选择无关。
三、偏振光的应用3.1 光通信偏振光在光通信领域有广泛的应用。
通过选择不同的偏振方向，可以实现多路复用和分路复用，提高光纤传输的效率和容量。
3.2 偏振显微镜偏振显微镜是一种常用的显微镜，可以观察物质的偏振特性。
通过对样品的偏振状态进行分析，可以获得物质的结构、形态和光学性质等信息。
3.3 光偏振滤波器光偏振滤波器可以选择性地通过或屏蔽特定方向的偏振光。
它在光学成像、摄影和显示等领域都有重要的应用，可以改善图像的对比度和清晰度。
结论通过特定的介质和装置，我们可以实现光的偏振控制和调节。
偏振光在光通信、显微镜和滤波器等领域有广泛的应用。
深入理解偏振光的产生、表征和应用，对于光学技术的发展和应用具有重要意义。
印刷材料及适性课件第五章 纸张的光学性质
阅读，所以书、报不宜用光泽度高的纸张，而包 装产品则相反。
➢测量：①仪器：光泽度仪；
②光泽度仪的工作原理：光源发出的平行光照到 试样上，再反射到接收窗，再直接读取数据。
②测量以入射角θ入射的试样的镜面反射光量φs以 及折射率为1.567的黑色玻璃或其它材料在同一条 件下的反射光量φ0，然后再计算镜面光泽度Gs。
Gs
s
100%
0
二、纸张的白度：
➢定义：纸张受光照后，全面反射光的能力，即一 定的测试条件下，反射光量与入射光量的比值。
➢白度对印刷品质量的影响：白度增大，彩色图像 的颜色鲜艳，反差较大。
高白度的纸
高白纸比偏黄纸: ①色域范围； ②色彩； ③色调再现。
➢影响白度的因素： ①漂白程度； ②填料与涂布量； ③染料影响。
➢测量：①仪器：ZDB白度仪； ②原理：
三、不透明度：
➢定义：纸张印刷后，图文不透过另一面的性能。 ➢光学不透明度：阻止入射光线通过的能力，可用
阻光率来描述，是不透光性与吸收性的综合反映。
➢印刷不透明度：单张试样衬以全吸收的黑
色衬垫时对绿光(457)的反射率与完全不透 明的若干试样的相应反射率之比。
纸张，其不透明度降低。
➢ 测量：
对比法：①试样衬标准白与标准黑的反射率之比， 其值为不透明度。
②原理：
入射光
反射光R1
入射光
反射光R2
当R1≥R2时，R2/R1≤1,不透明度≤100%； 当所有光线透过纸页时，R2=0,不透明度=0。
印刷不透明度的测量： ①仪器：ZDB白度仪 ②原理：
印刷不透明R度 0 1＝ 00% R
习题: 1.什么是光泽度？其对印刷质量有何影响？ 2.什么是白度？白度的高低对彩色印刷有何影响? 3.什么是印刷不透明度？
第五章锥光镜下的晶体光学性质
（二）成因
在垂直光轴的薄片中，光轴方向垂直薄片平面。
锥形光的特点：中央一条光垂直薄片入射，其余各条光 线都是倾斜射入薄片（图72）；愈外倾斜角度愈大。因此， 锥形光中只有中央一条光是平行光轴入射的，其余各光都是 斜交光轴入射；而且愈外斜交角度愈大。
光率体特征：垂直中央一条光波的光率体切面为圆切面， 垂直其余各个斜交光轴入射光波的光率体切面都是椭圆切面， 而且其长短半径的大小及在薄片平面上的分布方位各不相同， 它们与上、下偏光镜振动方向的关系也各不相同。因此，它 们在正交偏光镜间所发生的消光与干涉效应不同。
因为光率体椭圆切面半径方向代表光波垂直该切面入射 时，发生双折射分解形成两个偏光的振动方向。因而波向图 就是表示光波振动方向的图解。
一轴晶光率体各种椭圆半 径在空间的分布方位，可用球 面投影方法作出。使圆球体球 心与一轴晶光率体中心重合 （图77）。
把垂直各入射光波的光率
体椭圆半径（Ne’与No’）投
原为1级黄的色圈，干 涉色色序降低为1级灰，表 现为灰色色圈向外移动占据 原黄色色圈位置；
原为1级红的色圈，干 涉色色序降低变为1级黄， 表现为黄色色圈向外移动占 据原红色色圈位置；
同理，每一个干涉色色 圈的级序都降低一个色序， 因而显示出这两个象限内的 整个干涉色色圈都向外移动 (图83)。
如果干涉色色圈多而密，加入云母试板后，干涉色色圈移动情 况看不清楚，可以使用石英楔或贝端克补色器。
随着石英的逐渐插入（或逐渐转动贝瑞克补色器）时，在干涉 色级序升高的两个象限内，干涉色色圈连续向内移动；在干涉色级 序降低的两个象限内，干涉色色圈连续向外移动。
干涉色色圈多的干涉图，也可以使用石膏试板。加入石膏试板 后（照片2.jpg），黑十字变为一级紫红；
5锥光系统下晶体的光学性质
非均质体矿物的光学性质 随方向而异，垂直不同入射光 波的光率体椭圆切面不同。当 许多不同方向入射光波同时通 过薄片后，到达上偏光镜所发 生的消光和干涉效应也各不相 同。所以锥光镜下所观察到的 应该是偏光锥中各个方向入射 光波通过矿片后，到达上偏光 镜所发生的消光与干涉现象的 总和，它们所构成的各种特殊 图形，称为干涉图。
一轴晶干涉图成因 如果是垂直光
轴的切片，则向 外光程增加，双 折射率增大，从 而光程差增大。
光率体椭圆半径的分布情况， 可以用球面投影的方式作出。 在一轴晶光率体之外，套上一
个圆球体，使球心与光率体中心 重合。把垂直各入射光波的光率 体椭圆半径投影到球面上，即得 到各个椭圆半径在切面上的分布 情况。
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1、字体安装与设置
2、替换模板
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模板中的图片展示页面，您可以根据需要
方法一：更改图片
2. 在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）
第五章 锥光系统下晶体的光学性质（一）
借助于平行入射光波，可以在单偏光和正交偏光 镜下观察晶体的很多光学性质：
单偏光下：晶形、解理、颜色、多色性、吸收性 、边缘、贝克线、突起、闪突起等。
正交偏光下：干涉色、消光位、消光类型与消光 角、延性、双晶等。
但还有一些重要的光学性质如： 晶体轴性、光性符号、光轴角、晶体切面的准确 定向等不能测定。
试板类型？ 光性？
二、斜交光轴切片的干涉图 （一）形象特点
在斜交光轴的切片中，光轴在 薄片中的位置是倾斜的，光轴 的出露点（黑十字交点）不在 视域中心，所以斜交光轴切片 的干涉图是由不完整的黑十字 和不完整的干涉色色圈组成。
第五章纳米薄膜
• Ni80Fe20/Cu纳米多层膜，NiFe膜厚3nm，Cu膜厚0.4~4nm， Cu膜的厚度对巨磁电阻效应呈正态分布，1nm时最大
5.1.3 光学性质
• 激子吸收峰的膜厚效应 多层膜的每层膜的厚度与激子玻尔半径(B)相比拟或小于激 子玻尔半径时，在光的照射下，吸收谱上会出现激子吸收峰。
影响因素：组分材料的相对含量及调制波长。
韧性相(金属)含量低时，韧性随着韧性 相含量的增加而上升，但上升到一定程 度反而下降。例如：TiC/Fe, TiC/Al, TiC/W
• 耐磨性
Cu/Ni多层膜：调制波长越小，使其磨损明显变大 的临界载荷越大
5.1.2 磁学性能
• -Fe/Ne2Fe4B永磁铁－纳米双相交换耦合多层膜，软磁相 或硬磁相的厚度为某一临界值时，该永磁膜的成核场达到 最大值(《化学物理学报》，1999,1）
次实现单分子膜转移到固体衬底，10年后 Blodgett实现多层膜连续转移 • 在水气界面上将不溶解的成膜材料分子加 以紧密有序的排列，形成单分子膜，然后 再转移到固体衬底上的制膜技术。
• 应用：光学器件、敏感(红外敏感、气敏)器 件、分子器件、光致(热致、电致)变色LB 膜
5.2.3 LB膜法
• 三个阶段：
• 调制波长：多层膜中相邻两层金属或合金的厚度之和
不同纳米结构薄膜的结构比较
纳米结构薄膜
纳米颗粒膜
纳米晶薄膜
纳米多层膜
纳米颗粒
基材 纳米(晶)相
纳米薄膜
5.1 纳米薄膜的性质及其用途
5.1.1 力学性质
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新兴产业中的光学材料
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球泡
灯条
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灯箱广告
路灯
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单晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池 薄膜硅太阳能电池 CIGS薄膜太阳能电池 染料敏化太阳能电池 有机太阳能电池
太阳能光热发电
塔式
槽式
碟式
光纤通信 激光器 吸波隐身材料 。。。
半透明材料的应用举例
LED灯管
LED球泡灯罩
LED平板灯
技术要求
• 具有较高的雾度，Haze>85%。将点光源变 换成面光源。消除hotspot, 防眩光。
• 具有较高的透光性，Rt>90%,光能量损失小。 • 色均匀性高，没有色散效应。 • 空间色均衡性高，不产生空间色散。
采用不良材料的产品
无机荧光粉
荧光粉是一种在紫外线、可见辐射和电场作用下引起发光的物质。20世纪初人们在 研究放电现象过程中发现荧光粉，有多种颜色，主要用于弱照明光源和发光材料。 稀土三基色荧光粉中,红粉为铕激活的氧化钇(Y2O3:Eu),绿粉为铈、铽激活的铝酸盐 (MgAl11O19:Ce,Tb),蓝粉为低价铕激活的铝酸钡镁(BaMg2Al16O27:Eu)。
5.1 材料的透光性
折射率与波长的关系（以金刚石为例）
纳米多孔材料的折射率
纳米多孔薄膜
纳米多孔材料的透射光谱
纳米多孔材料的折射率 n2=xn12+(1-x)n22
n1为空气的折射率，为1 n2为材料的折射率 x为空气的体积百分比。
光学薄膜
• 光学薄膜按应用分为反射膜、 增透膜、滤光膜、光学保护膜、 偏振膜、分光膜和位相膜。常 用的是前4种。光学反射膜用 以增加镜面反射率，常用来制 造反光、折光和共振腔器件。 光学增透膜沉积在光学元件表 面，用以减少表面反射，增加 光学系统透射，又称减反射膜。 光学滤光膜用来进行光谱或其 他光性分割，其种类多，结构 复杂。光学保护膜沉积在金属 或其他软性易侵蚀材料或薄膜 表面，用以增加其强度或稳定 性，改进光学性质。最常见的 是金属镜面的保护膜。
节能灯
LED灯
长余辉材料（夜光粉）的应用
塑料光纤