《光学测试技术》课程PPT教学课件（讲稿）第一讲 光源部分

光源 光学测试技术

光源 光学测试技术

主要内容 光的电磁本质 有关光测试的基本概念 发光机制

主要内容 一． 光的电磁本质 二． 有关光测试的基本概念 三． 发光机制

光的电磁本质

一、光的电磁本质

Maxwell方程组 OB V×E at D=CE OD V×Ⅱ=J+ B=uI H t V·D=P J=OE V·B=0

Maxwell方程组 0 t t         = −     =        = + =    =   =     = B E D E D H J B H J E D B

均匀光学介质中的波动方程 E VVE+Eu 0 O-H V VH+Eu 0

均匀光学介质中的波动方程 2 2 2 2 0 0 t t      + =     + =  E E H H

均匀光学介质中光波表示 E=Eo cos( k r-or)=Eo exp[i(k r-or) EexD2xi/收r y E、C exp i(kr-aor)

均匀光学介质中光波表示 0 0 ( ) ( ) 0 cos exp exp 2 t i t i t      =  −   −          = −         k E E k r E k r e r E ( ) ( ) 1 exp i kr t r = −      E E

光频谱范围 2 10-3nm 10nm 102nm 104nm 0.1 cm 10cm 10cm 105 cm r x 紫红 射射 外||外 微波 线线 光光 无线电波 可见光

光频谱范围   射 线 x 射 线 紫 外 光 红 外 光 微 波 无 线 电 波 10-3 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm 可 见 光

光的频谱与对应跃迁 光谱名称波长范围跃迁类型 辐射源 射线 5-140pm 核跃迁 X射线 0.001-10nm 内层(K、L)电子 X射线管 远紫外 10-200nm 中层电子 氢、氘、氙灯 近紫外 200-400nm 阶电子 氢、氘、氙灯 可见光400-750nm 阶电子 钨灯 近红外 0.75-2.5um 分子振动 SiC热棒 中红外 5-50um 分子振动 SiC热棒 远红外50-1000m分子振动和转动 SiC热棒 微波 0.1-100cm 分子转动 无线电 1-1000m 电子自旋、核自旋

光的频谱与对应跃迁 光谱名称 波长范围 跃迁类型 辐射源 γ射线 5-140pm 核跃迁 X射线 0.001-10nm 内层(K、L)电子 X射线管 远紫外 10-200nm 中层电子 氢、氘、氙灯 近紫外 200-400nm 阶电子 氢、氘、氙灯 可见光 400-750nm 阶电子 钨灯 近红外 0.75-2.5μm 分子振动 SiC热棒 中红外 2.5-5.0μm 分子振动 SiC热棒 远红外 5.0-1000μm 分子振动和转动 SiC热棒 微波 0.1-100cm 分子转动 无线电 1-1000m 电子自旋、核自旋

二、有关光测试的基本概念 光辐射度量 2.光谱辐射度量; 3.光度量

二、有关光测试的基本概念 1. 光辐射度量； 2. 光谱辐射度量； 3. 光度量

光辐射度量 辐射能:以辐射的形式发射、传播或接收的能量。 符号:Q,单位: 2.辐射功率:单位时间内的辐射能。(符号:P2,单位 dO p. at 辐射能密度:光源单位体积内的辐射能。(符号 单位:Jm3) do d

光辐射度量 1. 辐射能：以辐射的形式发射、传播或接收的能量。 (符号：Qe，单位：J) 2. 辐射功率：单位时间内的辐射能。(符号：Pe，单位： W) 3. 辐射能密度：光源单位体积内的辐射能。 (符号：we， 单位：J m-3 ) d d e e Q P t = d d e e Q w V =