Οπτικές Ιδιότητες των Υλικών



Σχετικά έγγραφα
(1) Describe the process by which mercury atoms become excited in a fluorescent tube (3)

[1] P Q. Fig. 3.1

the total number of electrons passing through the lamp.

Supporting information. An unusual bifunctional Tb-MOF for highly sensing of Ba 2+ ions and remarkable selectivities of CO 2 /N 2 and CO 2 /CH 4

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εµµανουήλ Λέκτορας Τηλεανίχνευσης

Derivation of Optical-Bloch Equations

Aτοµική Δοµή LASER. Τροχιές ηλεκτρονίων Ατοµικά Φάσµατα Άτοµο Bohr

What happens when two or more waves overlap in a certain region of space at the same time?

Strain gauge and rosettes

ΠΡΟΣΥΝΕΔΡΙΑΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ 17 ΜΑΪΟΥ ΜΑΡΙΑ ΓΕΩΡΓΙΟΥ Χημικός, PhD ΣΠΥΡΟΣ ΣΠΥΡΙΔΑΚΗΣ Χημικός, MSc

Artiste Picasso 9.1. Total Lumen Output: lm. Peak: cd 6862 K CRI: Lumen/Watt. Date: 4/27/2018

38 Te(OH) 6 2NH 4 H 2 PO 4 (NH 4 ) 2 HPO 4

Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Intensifying screens ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-4


Calculating the propagation delay of coaxial cable

ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ MAXWELL ΣΕ ΜΕΣΟ

Περιεχόμενα διάλεξης

Graded Refractive-Index

Capacitors - Capacitance, Charge and Potential Difference

ΑΚΑ ΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

상대론적고에너지중이온충돌에서 제트입자와관련된제동복사 박가영 인하대학교 윤진희교수님, 권민정교수님

ΦΎΛΛΟ ΔΕΔΟΜΈΝΩΝ ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΑΣ ΠΡΟΪΌΝΤΟΣ LUMILUX CHIP control T8

Mean bond enthalpy Standard enthalpy of formation Bond N H N N N N H O O O

On the axes in the diagram above, sketch a graph to show how the intensity varies with position for a monochromatic light source.

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

ΜΕΛΕΤΗ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ ΓΙΑ ΦΩΤΟΝΙΟΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ

Current Status of PF SAXS beamlines. 07/23/2014 Nobutaka Shimizu

HMY 333 Φωτονική Διάλεξη 01 - Εισαγωγή

Instruction Execution Times

2. Laser Specifications 2 1 Specifications IK4301R D IK4401R D IK4601R E IK4101R F. Linear Linear Linear Linear

UDZ Swirl diffuser. Product facts. Quick-selection. Swirl diffuser UDZ. Product code example:

Properties of Nikon i-line Glass Series

Photomultiplier Tube Assemblies

H επεξεργασία πληροφορίας απαιτεί ανίχνευση πληροφορίας

Potential Dividers. 46 minutes. 46 marks. Page 1 of 11

Nuclear Physics 5. Name: Date: 8 (1)

A. Two Planes Waves, Same Frequency Visible light

WAVE REVIEW. 1. The two graphs show the variation with time of the individual displacements of two waves as they pass through the same point.

Reminders: linear functions

Assalamu `alaikum wr. wb.

ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: Καθηγητής Γ. ΧΡΥΣΟΛΟΥΡΗΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ

Αναερόβια Φυσική Κατάσταση

First Sensor Quad APD Data Sheet Part Description QA TO Order #

ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑ 1 Ο ΟΠΤΙΚΗ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Note: Please use the actual date you accessed this material in your citation.

Solutions to the Schrodinger equation atomic orbitals. Ψ 1 s Ψ 2 s Ψ 2 px Ψ 2 py Ψ 2 pz

ΦΎΛΛΟ ΔΕΔΟΜΈΝΩΝ ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΑΣ ΠΡΟΪΌΝΤΟΣ LUMILUX CHIP control T5

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates

Fused Bis-Benzothiadiazoles as Electron Acceptors

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Ακτίνες Χ - Lasers Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ. Μπενής

SERIES DATASHEET INDUCTORS RF INDUCTORS (MRFI SERIES)

Μικροσκοπία Φθορισμού Μέρος 2 ο

Other Test Constructions: Likelihood Ratio & Bayes Tests

Overview of optoelectronic devices

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES)

CE 530 Molecular Simulation

Supporting Information

Δx

Supporting Information

Β ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΗ ΟΦΘΑΛΜΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΑΘΗΝΩΝ (Διευθ: Καθηγητής Π. Θεοδοσιάδης) ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ LASER ΣΤΗΝ ΟΦΘΑΛΜΟΛΟΓΙΑ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΣΑΪΤΑΚΗΣ

Photo-Induced Self-Assembly of Pt(II)-Linked Rings and Cages via the Photolabilization of a Pt(II) Pyridine Bond

ΚΕΦ.7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ Μ. ΚΟΥΠΠΑΡΗΣ - ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

Supporting Information for Substituent Effects on the Properties of Borafluorenes

Light Emitting Diodes (LED)

Jesse Maassen and Mark Lundstrom Purdue University November 25, 2013

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΔΟΝΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΕΡΑΣ ΠΡΟΣΘΕΤΙΚΗΣ

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εμμανουήλ Επίκ. Καθηγητής Τηλεανίχνευσης

Right Rear Door. Let's now finish the door hinge saga with the right rear door

Εισαγωγή στη Μικροανάλυση Aκτίνων-X

γ c = rl = lt R ~ e (g l)t/t R Intensität 0 e γ c t Zeit, ns

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ

ΘΕΜΑ Β Β.1 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 8 Β.2 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 9

Refractive index and extinction coefficient of materials

SPECIFICATIONS. PRODUCT NAME: AC COB15W LED module (3120) General Customer MODEL NAME: CUSTOMER P/N: DATE:

Μετά την κυψελίδα ροής

6.003: Signals and Systems. Modulation

ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ. Young Ζήσος Κεφ.8

MnZn. MnZn Ferrites with Low Loss and High Flux Density for Power Supply Transformer. Abstract:

1. This question is about microwaves.

Written Examination. Antennas and Propagation (AA ) April 26, 2017.

Main source: "Discrete-time systems and computer control" by Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 4 ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ 1

Πυκνωτές-Capacitors. q=cu C=ε 0 (S/d) παράλληλες επιφάνειες Εµβαδού S απόστασης d ε 0 =8, C/Vm διηλεκτρική σταθερά κενού

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED

Homework 2 / Κατ Οίκον Εργασία

レーザ結晶. Altechna 社. Laser Crystals. Ti:Sapphire crystals. High damage threshold Strong Kerr effect

6.4 Superposition of Linear Plane Progressive Waves

LS series ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS CAT.8100D. Specifications. Drawing. Type numbering system ( Example : 200V 390µF)

ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΣΕ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ.

MALMÖ UNIVERSITY HEALTH AND SOCIETY DISSERTATION 2014:3 ANTON FAGERSTRÖM EFFECTS OF SURFACTANT ADJUVANTS ON PLANT LEAF CUTICLE BARRIER PROPERTIES

Second Order Partial Differential Equations

Supplementary Information. Living Ring-Opening Polymerization of Lactones by N-Heterocyclic Olefin/Al(C 6 F 5 ) 3

Math 6 SL Probability Distributions Practice Test Mark Scheme

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

Areas and Lengths in Polar Coordinates

Σύγχρονο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης. Transition Electron Microscopy TEM

Chapter 7 Transformations of Stress and Strain

Transcript:

Οπτικές Ιδιότητες των Υλικών -Προέρχονται από την επίδραση της Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας με τα Υλικά -Οπτικά φαινόμενα είναι: Απορρόφηση, διάθλαση, Εκπομπή φωτός (φθορισμός φωσφορισμός), αλλαγή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των υλικών

Απορρόφηση Η χαρακτηριστική απορρόφηση του ατόμου δεν επηρεάζεται από το σχηματισμό χημικών δεσμών καθώς προκύπτει από διέγερση εσωτερικών ηλεκτρονίων και όχι ηλεκτρονίων της εξωτερικής στοιβάδας Το φάσμα απορρόφησης μπορεί να είναι διακριτό ή και συνεχές Επίσης υπάρχει απορρόφηση λόγω ηλεκτρονικής διέγερσης, δόνησης ή περιστροφής των μορίων Η απορρόφηση ακτινοβολίας περιγράφεται από τη σχέση: Ι=Ι ο exp(-ax) ή ln[i/i o ]=-ax όπου Ι= ένταση προσπίπτουσας ακτινοβολίας, Ι ο = ένταση προσπίπτουσας ακτινοβολίας που διαπερνά το υλικό, χ = το πάχος του υλικού a=γραμμικός συντελεστής απορρόφησης της ακτινοβολίας από το υλικό ( ο οποίος εξαρτάται από την πυκνότητα του υλικού και τη φυσική συχνότητα δόνησης των μορίων του υλικού

Απορρόφηση των μετάλλων και των μονωτών Τα μέταλλα παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση και ανάκλαση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας από τις πολύ μικρές συχνότητες μέχρι τις μεγάλες στο υπεριώδες άρα είναι αδιαφανή σε μεγάλο εύρος συχνοτήτων ενώ ο Pb και το Cd απορροφούν και στις ψηλές συχνότητες. Τα μέταλλα επίσης λόγω της ηλεκτρονικής τους δομής παρουσιάζουν έντονη απορρόφηση σε ορισμένες συχνότητες (μήκη κύματος) π.χ Au απορροφά το πράσινο φως και ανακλά το κόκκινο. Αντίθετα οι μονωτές απορροφούν μικρό μέρος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας

Electron energy, E n. E = KE 0 Continuum of energy. Electron is free. - 0.54-0.85-1.51-3.40 5 4 3 2 Excited states n = -5 Ionization energy, E I -10-13.6 1 Ground state n = 1-15 n The energy of the electron in the hydrogen atom (Z = 1).

Energy 0 n = 0 = 1 = 2 = 3 5 5s 5p 5d 5f 4 4s 4p 4d 4f 3 3s 3p 3d 2 2s 2p Photon -13.6eV 1 1s An illustration of the allowed photon emission processes. Photon emission involves = ±1.

Energy of luminescent center in host E 2 Non-radiative decay h ex E 2 Excitation Luminescent emission, h em E 1 E 1 Non-radiative decay Photoluminescence: light absorption, excitation, non-radiative decay and light emission, and return to the ground state E1.(The energy levels have been displaced horizontally for clarity.)

Thermalization CB E c D R E t Trapping E g Luminescent center or activator h < E g A R h > E g Recombination VB E v a b c d Optical absorption generates an EHP. Both carriers thermalize. There are a number of recombination processes via a dopant that can result in a luminescent emission.

Phosphor Emitted light Phosphor Emitted light Incident light Heat (a) Photoluminescence Incident light Phosphor Incident electrons Activators or luminescent centers (e.g. Cr 3+ ) Host matrix (e.g. Al 2 O 3 ) (c) A typical phosphor = host + activators Heat (b) Cathodoluminescence Photoluminescence, cathodoluminescence and a typical phosphor

Selected example of phosphors. Phosphor Activator Useful Emission Example excitation Comment or application Y 2 O 3 :Eu 3+ Eu 3+ Red UV Fluorescent lamp, color TV BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+ Eu 2+ Blue UV Fluorescent lamp CeMgAl 11 O 19 :Tb 3+ Tb 3+ Green UV Fluorescent lamp Y 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ Ce 3+ Yellow Blue, Violet White LED Sr 2 SiO 4 :Eu 3+ Eu 3+ Yellow Violet White LED (experimental) ZnS:Ag + Ag + Blue Electron beam Color TV blue phosphor Zn 0.68 Cd 0.32 S:Ag + Ag + Green Electron Beam Color TV green phosphor ZnS:Cu + Cu + Green Electron Beam Color TV green phosphor

Phosphor (YAG): yellow emission InGaN chip: blue emission 1.0 Blue Yellow White LED (a) 0.5 Total white emission Blue chip emission Yellow phosphor emission 0 350 450 550 650 750 Wavelength (nm) (b) (a) A typical white LED structure. (b) The spectral distribution of light emitted by a white LED. Blue luminescence is emitted by the GaInN chip and yellow phosphorescence or luminescence is produced by a phosphor. The combined spectrum looks white.

This flash light uses a white LED instead of an incandescent light bulb. The flash light can operate continuously for 200 hours and can project an intense spot over 30 feet.

Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Light CATHODE ANODE Electrons I Evacuated quartz tube A V The Photoelectric Effect.

Ανάκλαση - Διάθλαση του Φωτός y E y Direction of Propagation Velocity = c z x x B z The classical view of light as an electromagnetic wave. An electromagnetic wave is a travelling wave which has time varying electric and magnetic fields which are perpendicular to each other and to the direction of propagation.

Constructive interference Destructive interference P S 1 S 2 Photographic film showing Young's fringes Schematic illustration of Young's double slit experiment.

A t t k t Refracted Light B t y A t t n 2 O z A B n 1 i r i r A B k i k r A i B r Incident Light B i A r Reflected Light A light wave travelling in a medium with a greater refractive index (n 1 > n 2 ) suffers reflection and refraction at the boundary.

Transmitted (refracted) light t k t n 2 n 1 > n 2 k i i i k r c c i > c Incident light Reflected light TIR (a) (b) (c) Light wave travelling in a more dense medium strikes a less dense medium. Depending on the incidence angle with respect to qc, which is determined by the ratio of the refractive indices, the wave may be transmitted (refracted) or reflected. (a) i < c (b) i = c (c) i > c and total internal reflection (TIR).

Optical Fiber Information Digital signal t Emitter Input Output Photodetector Information TIR n 2 Fiber axis Light ray Core Cladding n 1 n 2 An optical fiber link for transmitting digital information in communications. The fiber core has a higher refractive index so that the light travels along the fiber inside the fiber core by total internal reflection at the core-cladding interface.

A small hole is made in a plastic bottle full of water to generate a water jet. When the hole is illuminated with a laser beam (from a green laser pointer), the light is guided by total internal reflections along the jet to the tray. The light guiding by a water jet was demonstrated by John Tyndall in 1854 to the Royal Institution. (Water with air bubbles was used to increase the visibility of light. Air bubbles scatter light.)

y y z E t, t E t, Transmitted wave k t Evanescent wave E t, t = 90o n 2 x into paper E k i, i E i i, r E r, i r n 1 > n 2 E r, kr E i, k r E i, Incident wave E r, (a) i < c then some of the wave is Reflected wave transmitted into the less dense medium. Some of the wave is reflected. Incident wave Reflected wave (b) i > c then the incident wave suffers total internal reflection. There is a decaying evanescent wave into medium 2 E r,

X-rays 2 1 1 Detector 2 A d dsin dsin d Crystal B Atomic planes (c) (c) X-ray diffraction involves constructive interference of waves being "reflected" by various atomic planes in the crystal.

Εκπομπή ενισχυμένης ακτινοβολίας E 2 E 2 E 2 h h h IN h OUT h E 1 E 1 E 1 (a) Absorption (b) Spontaneous emission (c) Stimulated emission Absorption, spontaneous emission and stimulated emission

h 32 E 3 E 3 h 13 E 2 Metastable state E 2 E 1 E 1 (a) (b) The principle of the LASER. (a) Atoms in the ground state are pumped up to the energy level E 3 by incoming photons of energy h 13 = E 3 -E 1. (b) Atoms at E rapidly decay to the metastable state at energy level E 2 by emitting photons or emitting lettice vibrations. h 32 = E 3 -E 2.

E 3 E 3 E 2 h 21 E 2 OUT E 1 E 1 h 21 Coherent photons (c) (c) As the states at E are metastable, they quickly become populated and there is a population inversion between E and E. (d) A random photon of energy h = E -E can initiate stimulated emission. Photons from this stimulated emission can themselves further stimulate emissions leading to an avalanche of stimulated emissions and coherent photons being emtitted. (d)

Flat mirror (Reflectivity = 0.999) Very thin tube Concave mirror (Reflectivity = 0.985) He-Ne gas mixture Laser beam Current regulated HV power supply A schematic illustration of the He-Ne laser

He Ne 20.61 ev (1s 1 2s 1 ) Collisions (2p 5 5s 1 ) 20.66 ev 632.8 nm Lasing emission (2p 5 3p 1 ) Electron impact (2p 5 3s 1 ) Collisions with the tube walls Fast spontaneous decay ~600 nm 0 (1s 2 ) Ground states (2p 6 ) The principle of operation of the He-Ne laser. He-Ne laser energy levels (for 632.8nm emission).

Emission Intensity Allowed Cavity Oscillations Relative intensity Doppler broadening n( /2) = L (a) (b) (c) (a) Doppler broadened emission vs. wavelength characteristics of the lasing medium. (b) Allowed oscillations and their wavelengths within the optical cavity. (c) The output spectrum is determined by satisfying (a) and (b) simultaneously.

Energy of the Er 3+ ion in the glass fiber 1.27 ev 980 nm 0 Pump E 3 Non-radiative decay 0.80 ev E 2 1550 nm 1550 nm In E 1 Out Energy diagram for the Er 3+ ion in the glass fiber medium and light amplification by stimulated emission from E 2 to E 1. Dashed arrows indicate radiationless transitions (energy emission by lattice vibrations)