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1、1 固体光学与光谱学 (Solid State Optics v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
2、数（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 n复波矢 平面波 波矢方程 波的传播方向， 电磁波能量损耗 n复介电系数 在介质中，Maxwell方程组 以及矢量公式： 28 n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
3、剩余辐射现象 广义 Maxwell 关系式 29 n复极化率 固体中（仅考虑线形响应范围内）： 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 -0rE 0iE iE D=0(1+)E= 0(1+r)E+ i0iE P=0E= 0(r-1)E+ i0iE J=-iP= 0iE- i0(r-1)E 31 n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 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 35 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 + ii r i 复极化率 = r + ii r i 复光电导率 =r - ii i r 共轭表达式 光学常数的分类
