trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/vat...
TRANSCRIPT
![Page 1: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/1.jpg)
Trao đổi trực tuyến tại:http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html
![Page 2: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/2.jpg)
CÔNG NGHỆ vàKHOA HỌC VẬT LiỆU
ĐẠI CƯƠNG
Nguyễn Mạnh Tuấn
Chương VIIICác tính chất quang
802
![Page 3: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/3.jpg)
Issues to Address
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 3
![Page 4: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/4.jpg)
Nội dung Nghiên cứu điều gì xảy ra
khi chiếu ánh sáng vàovật liệu
Điều gì làm cho vật liệucó những màu sắc khácnhau
Nguyên nhân nào mà mộtsố vật liệu lại trong suốtvới ánh sáng truyền quacòn một số vật liệu khácthì không như vậy
Ứng dụng của tính chấtquang Ứng dụng tính chất huỳnh
quang (luminescence) Ứng dụng cho cảm biến quang
học (photodetection) Ứng dụng cho cáp quang dùng
làm đường truyền trong thôngtin liên lạc (opticalcommunications fibers)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 4
![Page 5: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/5.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 5
Nội dung Nghiên cứu bản chất của bức xạ
điện từ và tương tác của nó vớicác vật liệu
Tương tác của ánh sáng với cácvật liệu kim loại và phi kim vềcác đặc trưng hấp thụ, phản xạvà truyền qua
Về Quang học huỳnh quangLuminescence, độ dẫn quangphotoconductivity, sự khuếch đạicủa ánh sáng do phát xạ kíchthích trong bức xạ laser
Ứng dụng của chúng, trong đóchú ý tới thông tin liên lạc dùngcáp quang
![Page 6: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/6.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 6
Tại sao lại phải nghiên cứuTính chất quang của vật liệu
Truyền qua Mờ, bántruyền qua Đục, không
truyền qua
Khi đặt vật liệu dướitác dụng của bức xạđiện từ, hoặc ánh sángkhả kiến (nhìn thấyđược) - trong nhiềutrường hợp sẽ thấy cósự đáp ứng
Điều này liên quanđến các tính chấtquang của vật liệu vàcác cơ chế đáp ứngvới các bức xạ của nó
![Page 7: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/7.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 7
Tốc độ ánh sáng truyền qua Tốc độ của tia sáng
truyền qua – sự khúc xạ Tia sáng khi truyền qua
làm méo đám mây điện tử Tốc độ tia sáng đi trong
môi trường vật chất chậmhơn trong chân không
Cường độ tia sáng truyềnqua suy giảm theo chiềudài quang lộ
Vật liệu càng dày ánhsáng truyền qua càng ít
![Page 8: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/8.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 8
Tốc độ ánh sáng truyền qua Vật liệu có chiết suất khác
nhau có tốc độ truyền ánhsáng khác nhau
Khi pha tạp thêm một lượngchì vào thủy tinh thủy tinhchì có tốc độ truyền ánh sángchậm hơn (làm giảm tốc độ)
Tia sáng bị “bẻ gãy” khi đi từmôi trường này sang môitrường khác
Chiết suất (n)
![Page 9: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/9.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 9
Phương trình Maxwell
![Page 10: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/10.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 10
Phương trình Maxwell
Sóng điện từ - là sóng dao động ngang củađiện trường và từ trường - tự lan truyền trongkhông gian.Giản đồ hình vẽ cho thấy sóngphẳng phân cực tuyến tính lan truyền từ tráisang phải. Trục của điện trường theo trục tung,trục từ trường theo trục hoành
![Page 11: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/11.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 11
Phương trình Maxwell
• Luận điểm 1: Bất kỳ một từtrường nào biến đổi theo thời giancũng sinh ra một điện trường xoáy
• Luận điểm 2: Bất kỳ một điệntrường nào biến đổi theo thời giancũng sinh ra một từ trường
2 luận điểm của Maxwell
![Page 12: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/12.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 12
Phương trình MaxwellTương tác của ánh sáng với Vật chất
Thônglượng
Pt Mexwell-Ampere
Pt Mexwell-Faraday
2 luận điểm của Maxwell
Định lý O-G
![Page 13: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/13.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 13
Phương trình Maxwell
• Định lý O-G cho điện trường• Điện thông qua một mặt kín bằng tổngđại số các điện tích chứa trong mặt kín ấy
• Định lý O-G cho từ trường• Từ thông toàn phần gửi qua một mặt kínbất kỳ thì bằng không (= 0)
2 định lý Oxtrogratxki-Gauss
![Page 14: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/14.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 14
Phương trình MaxwellKhi tính toán với vectơ, del là toán tử vi phân vectơ ký hiệu bằng nabla :Del là công cụ toán học, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, nó có thể mô tả mộtgradient (slope độ dốc), divergence (mức độ hội tụ hoặc phân kỳ) hoặc curl(chuyển động quay quanh tâm quay ở trong chất lỏng)
i, j, k là các vectơ cơ sở trong không gian 3 chiều
![Page 15: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/15.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 15
Phương trình Maxwell
Toán tử Laplace
Gradient
Khi tính toán với vectơ, del là toán tử vi phân vectơ ký hiệu bằng nabla :Del là công cụ toán học, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, nó có thể mô tả mộtgradient (slope độ dốc), divergence (mức độ hội tụ hoặc phân kỳ) hoặc curl(chuyển động quay quanh tâm quay ở trong chất lỏng)
![Page 16: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/16.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 16
Bức xạ điện từSóng điện từ
: bước sóng
E: cường độ điện trường
H: cường độ từ trường
Sóng điện từ được coi làsóng dao động ngang tựlan truyền của từ trường vàđiện trường
Gồm các thành phầnđiện trường và từ trườngvuông góc với nhau vàvuông góc với hướng lantruyền
H
E
![Page 17: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/17.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 17
Bức xạ điện từSóng điện từ
Một số cácdạng của bứcxạ điện từthường gặp
![Page 18: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/18.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 18
Bức xạ điện từSóng điện từ
Tốc độ của bức xạ điệntừ trong chân không là3x108 m/s
0: hằng số điện môi ck
0: độ từ thẩm ck
0 0
1c
![Page 19: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/19.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 19
Bức xạ điện từSóng điện từ
h
h = 6,63x10-34 J/s
Thể hiện rõcả tính chấtsóng và tínhchất hạt củabức xạ điệntừ nói chungvà của ánhsáng khả kiếnnói riêng
![Page 20: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/20.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 20
Tương tác củaÁnh sáng với Chất rắn
Ánh sáng đi từ môi trường nàysang môi trường khác – mộtphần đi qua, một phần bị hấpthụ, một phần bị phản xạ tạimặt phân cách
I0 = IT + IA + IR T + A + R = 1
Các kim loại không trong suốtnên các phổ ánh sáng chỉhoặc là hấp thụ, hoặc là phảnxạ
Các vật liệu điện môi có thểtrong suốt
Các chất bán dẫn có thể hoặclà trong suốt hoặc không trongsuốt
Xanh dươngTím
Xanh lá câyVàngCamĐỏ
T độ truyền quaA độ hấp thụR độ phản xạ
![Page 21: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/21.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 21
Tương tác với Điện tử và Nguyên tử
Hiện tượng quang học xảy ratrong lòng chất rắn bao gồmcác tương tác giữa bức xạ điệntừ với các điện tử, ion vànguyên tử
Hai trong các tương tác quantrọng nhất là sự phân cực điệntử (electronic polarization) vàsự chuyển mức năng lượngđiện tử (electron energytransitions)
![Page 22: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/22.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 22
Tương tác với Điện tử và Nguyên tử
E1
E2
E3
E4
E5Điện tử kích thíchE = E4 - E2 = h42
Photon tớicó tần số 42
Năn
g lư
ợng
Các trạng tháinăng lượng củanguyên tử làkhông liên tục
Sự phân cực điện tử
Tia sáng khi truyền qua làm méo đám mây điện tử
Sóng điện từ là trườngđiện từ dao động nhanh
Ở khoảng tần số khảkiến, điện trường tươngtác với đám mây điện tửbao quanh nguyên tử tạonên sự phân cực điện tử,làm dịch chuyển đámmây điện tử một cáchtương đối với hạt nhânnguyên tử làm thay đổihướng của thành phầnđiện trường
![Page 23: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/23.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 23
Tương tác với Điện tử và Nguyên tử
Có 2 hệ quả của quátrình phân cực là1) Một phần của năng lượng
bức xạ có thể bị hấp thụ2) Vận tốc của sóng ánh sáng
bị chậm lại khi đi qua vậtchất – có biểu hiện là sựkhúc xạ trong vật chất đó
Sự hấp thụ và bức xạcủa bức xạ điện từ làmxảy ra hiện tượng chuyểnmức điện tử (electrontransitions) từ trạng tháinăng lượng này tới trạngthái năng lượng khác
E1
E2
E3
E4
E5Điện tử kích thíchE = E4 - E2 = h42
Photon tớicó tần số 42
Năn
g lư
ợng
Các trạng tháinăng lượng củanguyên tử làkhông liên tục
Chỉ có những photon có tầnsố phù hợp với E củanguyên tử mới bị hấp thụbời sự chuyển mức điện tử
Sự phân cực điện tử
![Page 24: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/24.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 24
Chuyển mức điện tử
Photon chiếu tới Photon bức xạ
Nguyên tử ở trạng thái bị kích thích Nguyên tử ở trạng thái nền
Trước phát xạ Phát xạ Sau phát xạ
![Page 25: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/25.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 25
Chuyển mức điện tử Sự hấp thụ và bức xạ
sóng điện từ có thể tạonên sự chuyển mứccủa các điện tử từtrạng thái năng lượngnày sang trạng tháinăng lượng khác
Một điện tử có thểđược kích thích để từmột trạng thái bị chiếmcó năng lượng E2chuyển sang trạng tháiđang còn trống ở mứcnăng lượng cao hơn ởE4 bằng cách hấp thụmột photon nănglượng E = h42
ΔE = h 42
![Page 26: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/26.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 26
Chuyển mức điện tử Sự chuyển mức
điện tử trong môhình Bohr củanguyên tử Hydro
Khi điện tử nhảyđến quỹ đạo n=2,nó phát ra photoncó tần số nhìnthấy trên quangphổ vạchΔE = h 42
![Page 27: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/27.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 27
Chuyển mức điện tử Điện tử tiếp nhận năng lượng từ photon và nhảy lên mức
năng lượng cao hơn hấp thụ tự phát Điện tử bức xạ ra năng lượng dưới dạng photon và nhảy
xuống mức năng lượng thấp hơn bức xạ tự phát
Hấp thụ tự phát Bức xạ tự phát Bức xạ bị kích thíchΔE = h
![Page 28: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/28.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 28
Chuyển mức điện tử
Hấp thụ tự phát Bức xạ tự phát Bức xạ bị kích thíchΔE = h
Sự thay đổi mức năng lượng điện tử của chuyển mức phụ thuộcvào tần số của bức xạ ΔE = h
Do các trạng thái năng lượng của nguyên tử là rời rạc chỉ có mứcΔE = h xác định riêng biệt của nguyên tử là được hấp thụ bởi việcchuyển mức điện tử
![Page 29: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/29.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 29
Chuyển mức điện tử Điện tử ở trang thái bị kích
thích không thể duy trì trạngthái bị kích thích lâu dài sau một khoảng thời giannó lại rơi trở lại về trạng tháinền (ground state – là mứckhông bị kích thích)
Các đặc trưng quang họccủa chất rắn biểu hiện quasự hấp thụ và bức xạ cácsóng điện từ - được giảithích thông qua cấu trúc dảinăng lượng điện tử của vậtliệu và nguyên lý chuyểnmức của điện tử
Cân bằng Kích thích Tái hợp Tái cân bằng
![Page 30: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/30.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 30
Tính chất Quang của Kim loại Tất cả các tần số khả kiến
đều bị kim loại hấp thụ dosự liên tục của các trạngthái điện tử còn trống, chophép các điện tử đó chuyểntrạng thái
Kim loại không trong suốt do các bức xạ tới có tầnsố trong khoảng nhìn thấylàm kích thích các điện tửlên các trạng thái nănglượng chưa bị chiếm ở phíatrên mức Fermi, bức xạ tớiđược hấp thụ
Hấp thụ chủ yếu chỉ ở lớpmỏng bên ngoài khoảng0,1 m chỉ lớp này là cóthể cho ánh sáng đi qua
Fermi energy
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 31: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/31.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 31
Tính chất Quang của Kim loại Hầu hết ánh sáng được
hấp thụ bởi kim loại làdo các trạng thái điện tửcòn trống cho phépcó sự chuyển mức điệntử
Các kim loại không chohầu hết các bức xạ phổtần số thấp (từ bướcsóng vô tuyến, hồngngoại, ánh sáng nhìnthấy cho đến các sóngtrung và bức xạ tửngoại) đi ngang qua
Kim loại là trong suốt vớicác bức xạ tần số cao(tia X và tia )
Fermi energy
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 32: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/32.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 32
Tính chất Quang của Kim loại Hầu hết các bức xạ đã
hấp thụ sẽ tái phát xạ(re-emitted) từ bề mặtdưới dạng ánh sángnhìn thấy ở cùng bướcsóng - thể hiện là các tiaphản xạ
Sự chuyển mức điện tửtạo nên sự tái bức xạ(re-radiation)
Hệ số phản xạ của hầuhết kim loại ở trongkhoảng 0,90 và 0,95
Tần số phản xạ bằng tầnsố tới. Một phần nhỏ củanăng lượng điện tử bịmất mát dưới dạng nhiệtCó bề mặt sáng
ánh kim
![Page 33: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/33.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 33
Tính chất Quang của Phi kim loại Đặc trưng cấu trúc vùng
năng lượng của điện tử,các vật liệu phi kim có thểtrong suốt với ánh sángkhả kiến
Chú trọng đến các hiệntượng phản xạ, hấp thụ,khúc xạ, truyền qua
Khúc xạ là khi ánh sáng đivào vật liệu bị gãy ở bềmặt và thay đổi vận tốctrong vật liệu chỉ sốkhúc xạ (chiết suất n)
c: vận tốc ánh sáng trong chân khôngv: vận tốc ánh sáng trong vật liệu
- Hằng số điện môi - Độ từ thẩm
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 34: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/34.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 34
Tính chất Quang của Phi kim loại Phản xạ là khi ánh sáng đi
vào vật liệu có một phần bịphản xạ trở lại ở mặt phâncách (thậm chí khi cả 2 vậtliệu là trong suốt) độphản xạ R là tỷ số cho bởi(với I0 và IR là cường độchùm tia tới và chùm tiaphản xạ)
Khi chùm sáng chiếu tới làbình thường (trực giao)
n1 và n2 là chiết suấtcủa 2 môi trường
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 35: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/35.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 35
Tính chất Quang của Phi kim loại Phản xạ là khi ánh sáng đi
vào vật liệu có một phần bịphản xạ trở lại ở mặt phâncách (thậm chí khi cả 2 vậtliệu là trong suốt) độphản xạ R là tỷ số cho bởi(với I0 và IR là cường độchùm tia tới và chùm tiaphản xạ)
Khi chùm sáng chiếu tới làkhông bình thường, R sẽphụ thuộc vào góc chiếutới. Khi ánh sáng chiếuvào môi trường s
n1 và n2 là chiết suấtcủa 2 môi trường
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 36: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/36.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 36
Tính chất Quang của Phi kim loại Hấp thụ - các vật liệu phi
kim có thể ở dạng đụckhông cho ánh sáng đi qua.Nếu trong suốt, chúngthường có màu sắc
Bức xạ ánh sáng được hấpthụ theo 2 cơ chế1) Hấp thụ do phân cực điện
tử đóng vai trò quan trọngở tấn số ánh sáng lân cậntần số hồi phục (relaxation)của nguyên tử
2) Hấp thụ do sự chuyển mứcđiện tử từ dải hóa trị và dảidẫn - phụ thuộc vào cấutrúc dải năng lượng củavật liệu
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 37: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/37.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 37
Tính chất Quang của Phi kim loại Hấp thụ của photon ánh
sáng có thể xảy ra khi tạosự kích thích điện tử ở gầndải hóa trị được điền đầy điqua vùng cấm lên tới trạngthái trống ở dải dẫn tạothành điện tử tự do ở dảidẫn và lỗ trống ở dải hóa trị
Năng lượng kích thích Eliên quan tới tần số photonhấp thụ E = h. Sự kíchthích hấp thụ chỉ xảy ra khinăng lượng photon lớn hơnnăng lượng vùng cấm Eg
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 38: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/38.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 38
Tính chất Quang của Phi kim loại Với bước sóng khả
kiến cực tiểu (min)khoảng 0.4m, biết cvà h xác định nănglượng vùng cấm cựcđại Eg(max) có thểhấp thụ ánh sáng khảkiến là
Với bước sóng khả kiến cực đại (max) khoảng0.7m, biết c và h xác định năng lượng vùngcấm cực tiểu Eg(min) có thể hấp thụ ánh sáng
![Page 39: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/39.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 39
Tính chất Quang của Phi kim loại
Hấp thụ photon do kích thích điện tử từ dải hóa trị lên dải dẫn với mức tạpchất nằm trong vùng cấm (a), Sự phát xạ của 2 photon với điện tử đầu tiênnhảy xuống mức tạp chất và sau đó mới nhảy xuống mức trạng thái nền (b)và sự sinh cặp photon khi điện tử nhảy xuống mức năng lượng tạp chất vàsau đó nhảy xuống mức trạng thái nền (c)
![Page 40: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/40.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 40
Tính chất Quang của Phi kim loại
Năng lượng điện từ hấp thụ bởi điện tử kích thích do 2 cơ chế Tái hợp trực tiếp điện tử lỗ trống Sự phát sinh 2 photon
Cường độ bức xạ bị hấp thụ phụ thuộc vào môi trường và quang lộI’T cường độ bức xạ không bị hấp thụ (truyền qua)I’0 cường độ bức xạ tới không bị phản xạ hệ số hấp thụ
![Page 41: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/41.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 41
Tính chất Quang của Phi kim loại Truyền qua, khi chùm
sáng tới có cường độ I0chiếu tới bề mặt mẫu cóchiều dày ℓ và hệ số hấpthụ , cường độ của tiatruyền qua ờ mặt sau IT là
Các môi trường ở phíatrước và sau là như nhau
Ánh sáng chiếu tới truyềnqua vật liệu trong suốt -phụ thuộc vào sự mất mátdo hấp thụ và phản xạ
với R – độ phản xạ
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
ℓ
T độ truyền quaA độ hấp thụR độ phản xạ
![Page 42: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/42.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 42
Tính chất Quang của Phi kim loại
Nếu Egap < 1,8 eV hấp thụ toànphần có màu đen
Nếu Egap > 3,1 eV không hấp thụ không có màu (kimcương)
Nếu Egap ở khoảnggiữa hấp thụ mộtphần có màu sắc
Kim loại không cóvùng cấm năng lượngPhi kim loại có vùngcấm năng lượng
![Page 43: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/43.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 43
Tính chất Quang của Phi kim loại Các vật liệu trong suốt có
màu sắc là kết quả của dãycác bước sóng ánh sángmà nó hấp thụ
Màu sắc là kết quả của sựkết hợp các bước sóng Ánh sáng truyền qua Ánh sáng tái phát xạ do sự
chuyển mức điện tử
Nếu hấp thụ đồng đều tấtcả các bước sóng khả kiến vật liệu không có màusắc (thủy tinh hữu cơ, kimcương, ngọc saphire)
![Page 44: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/44.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 44
Tính chất Quang của Phi kim loại Ví dụ:
Sapphire không màu Khi thêm Cr2O3 làm
cho vùng cấm bị thayđổi, hấp thụ màu xanh,vàng, xanh lá, cho màuđỏ đi qua Ruby cómàu đỏ đậm
![Page 45: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/45.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 45
Độ đục và Độ truyền quatrong Điện môi Mức độ truyền qua và mức độ đục của
vật liệu điện môi trong suốt phụ thuộcvào đặc trưng phản xạ và truyền quanội tại của vật liệu
Tia sáng truyền qua bị làm lệch hướngvà lan truyền nhiều lần trong vật liệu
Độ đục của vật liệu là khi tia sáng tới bịva chạm tán xạ trên bề mặt vật liệu, tiasáng không truyền qua được, không bịlệch hướng
Hình bên minh họa đặc tính truyền quacho đơn tinh thể, mờ đục cho đa tinhthể và đục của vật liệu xốp
![Page 46: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/46.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 46
Một số Ứng dụng Hiện tượng Huỳnh quang
Luminescence: một số vật liệucó khả năng hấp thụ nănglượng và sau đó tái phát xạdưới dạng ánh sáng nhìn thấy
Các photon của tia sáng phátxạ phát sinh do chuyển mứcđiện tử trong chất rắn
Năng lượng sẽ bị hấp thụ khiđiện tử được đưa lên trạngthái năng lượng bị kích thích
Khi điện tử rơi xuống trạng tháinăng lượng thấp hơn phátra ánh sáng nhìn thấy
![Page 47: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/47.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 47
Một số Ứng dụng Năng lượng hấp thụ có thể
được cung cấp từ bức xạ điệntừ năng lượng cao như là tiatử ngoại, các điện tử nănglượng cao, nhiệt năng, cơnăng hoặc hóa năng …
Huỳnh quang được phân loạidựa trên khoảng thời gian trễgiữa khi hấp thụ và tái phát xạ Nếu thời gian tái phát xạ nhỏ
hơn 1 giây nhiều («1s) -fluorescence
Nếu thời gian tái phát xạ lớnhơn - phosphorescence
![Page 48: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/48.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 48
Một số Ứng dụng Một số chuyển tiếp chỉnh lưu
p-n cũng được dùng để tạonguồn phát sinh ánh sáng nhìnthấy – được gọi là điện tửhuỳnh quangelectroluminescence – điệnthế qua linh kiện tạo nên cácđiện tử lỗ trống hủy lẫn nhautrong vùng tái hợp tạo raánh sáng nhìn thấy – gọi làLight-Emitting Diodes (LED)
Màu ánh sáng của LED phát raphụ thuộc vào vật liệu bán dẫnđược sử dụng
Khi phân cực thuận có sự tiêm điện tử từ n vàop (a) và phát xạ ra các photon ánh sáng khi cósự tái hợp với lỗ trống (hủy các điện tử) (b)
![Page 49: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/49.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 49
Một số Ứng dụng Độ quang dẫn (Photoconductivity):
độ dẫn điện của vật liệu bán dẫnphụ thuộc vào số lượng của cácđiện tử tự do ở dải dẫn và của các lỗtrống ở dải hóa trị khi chiếu sáng
Thêm vào đó, năng lượng nhiệt vàdao động mạng tinh thể cũng làmkích thích các điện tử tạo nên cácđiện tử và lỗ trống tự do
Sự phát sinh các hạt mang điện khicó sự chuyển mức điện tử do cácphoton tạo ra khi hấp thụ ánh sáng làm tăng độ dẫn điện của vật liệu:Độ quang dẫn
Khi chiếu sáng vật liệu quang dẫn sẽ làm tăng độ dẫn điện vật liệu
![Page 50: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/50.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 50
Một số Ứng dụng Lasers – sự chuyển mức điện
tử tạo nên bức xạ là sóng ánhsáng không đồng pha
Ánh sáng LASER được phátsinh do sự chuyển mức điện tửdo tác nhân kích thích từ bênngoài – là viết tắt của cụm từLight Amplication by StimulatedEmission of Radiation – sựkhuếch đại ánh sáng do phátxạ của bức xạ được kích thích
Với vật liệu bán dẫn, bướcsóng của laser
Phân rã tự phát (không cóbức xạ, phát xạ phonon)
Điện tửđượckíchthích
Trạng thái bị kích thích
Trạng tháigiả bền
Bức xạ kíchthích tự phát
GaAs
Eg độ rộngvùng cấmnăng lượng
![Page 51: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/51.jpg)
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 51
Một số Ứng dụng - Fiber Optics Lĩnh vực viễn thông ngày nay chủ
yếu dùng cáp quang thay vì dùngdây đồng để dẫn truyền tín hiệu
Tín hiệu truyền đi sẽ là photonicthay vì electronic
Làm gia tăng tốc độ truyền dữliệu, mật độ thông tin và khoảngcách đường truyền và giảm sai lạcthông tin Lượng thông tin truyền qua cáp
quang trong 1 giây tương đươngvới 3 chương trình show trên TV
Cần khoảng 30000 kg đồngnguyên chất để truyền lượngthông tin tương đương khi dùngchỉ có 0,1 kg vật liệu cáp quang
![Page 52: Trao đổi trực tuyến tại - mientayvn.commientayvn.com/Vat li/Tai_lieu/Khoa_hoc_vat_lieu/Vatlieu8.pdf · ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Mạnh ... có những màu sắc khác nhau](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051104/5a730f967f8b9aa2538e527a/html5/thumbnails/52.jpg)
KẾT THÚCCảm ơn đã theo dõi
Đại học Khoa học Tự nhiênKhoa Khoa học Vật liệu
TP. Hồ Chí Minh 2008 52