第一章发光学与发光材料1、发光:当某种物质受到激发（射线、高能粒子、电子束、外电场等）后，物质将处于激发态，激发态的能量会通过光或热的形式释放出来。

如果这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射，此过程称之为发光过程。

2、单重态：一个分子中所有电子自旋都配对的电子状态三重态：有两个电子的自旋不配对而平行的状态3.振动弛豫：由于分子间的碰撞，激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转至较低振动能级的过程，其效率较高。

4.内转换：相同多重态的两个电子能级间，电子由高能级回到低能级的分子内过程。

5.系间窜越：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过程。

6.外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质相互作用和能量转换而使荧光（或磷光）减弱甚至消失的过程。

7.荧光：受光激发的分子经振动驰豫、内转换、振动驰豫到达第一电子激发单重态的最低振动能级，以辐射的形式回到基态，发出荧光。

8.磷光：若第一激发单重态的分子通过系间窜跃到达第一激发三重态，再通过振动驰豫转至该激发的最低振动能级，然后以辐射的形式回到基态，发出的光线称为磷光。

9.光致发光：用光激发产生的发光叫做光致发光。

10.电致发光：用电场或电流激发产生的发光。

11.阴极射线发光：发光物质在电子束的激发下产生的发光。

荧光灯：是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯，在低压汞蒸气放电过程中会产生大量的波长为253.7mm的紫外线，以及少量波长为185nm的紫外线和可见光。

在灯管表面涂有荧光粉，可以将波长为253.7nm的紫外线转化为可见光。

11.激光器的基本结构包括三部分,即工作物质、激励能源和光学谐振腔。

12.等离子体：是指正负电荷共存，处于电中性的放电气体的状态。

14.晶体：有许多质点包括原子、离子、分子或原子群，在三维空间作有规则排列而成的固体物质。

单晶：整个晶格是连续的。

多晶：有大量小单晶颗粒组成的集体。

非晶：组成物质的原子或离子的排列不具有周期性。

16.发光材料——把某种形式的激发能量转化为发光能。

1.能够有效地吸收激发能量；2.能够把吸收的激发能量有效地传递给发光中心；3.发光中心具有高的辐射跃迁效率。

17、发光材料的构成三种形式1.由多晶或单晶形态的基质材料和激活剂（发光中心）组成，也可能加入起到能量传递作用的敏化剂；2.只有基质材料，利用某种本征缺陷做为发光中心；3.只有基质材料，利用本征激子态或带边电子态产生发光。

基质：某种绝缘体或半导体材料，形成基本的能带结构。

对于激发能量的吸收起到主要作用。

可见光波长（4*10-7m----7*10-7m）光色---------- 波长λ（nm)---------- 代表波长红（Red）----- 700～635 ---------- 700 430-480THZ 1.77-1.95eV橙（Orange）-- 635～590 ---------- 620 480-510 THZ 1.95-2.10eV黄（Yellow）-- 590～560 ---------- 580 510-540 THZ 2.10-2.21eV绿（Green） -- 560～490 ---------- 550 540-610 THZ 2.21-2.53eV蓝（Blue） --- 490～450 ---------- 470 610-670 THZ 2.53-2.76eV紫（Violet）- 450～400 ---------- 420 670-750 THZ 2.76-3.10eV19.激活剂：掺杂进入基质的某种离子或基团，通常是高效的发光中心，可以在基质形成的能带结构的禁带中形成孤立的能级系统，通过这些能级产生发光所需的基态和激发态。

20.敏化剂：掺杂进入基质的某种离子，起到能量传递作用。

使能量从吸收处传递到发光中心。

二. 概述1.吸收光谱：吸收系数随频率或波长发生的变化。

2.激发光谱：指光致发光的发光谱中某一波长发射强度随激发波长或频率的变化。

3.发射光谱：发射能量按波长或频率的分布称为发射光谱。

4.位形坐标模型：位形坐标模型是关于电子和离子晶格振动总能量与离子平均位置（用一个坐标表示）相关的物理模型。

用来解释发光中心激发、发射与晶格作用的。

耦合：电子与晶格的相互作用5.两个重要的选择定则自旋选择定则：不同自旋态之间的跃迁是禁戒的。

宇称选择定则：对于电偶极跃迁，相同宇称之间的跃迁是禁戒的。

自旋轨道耦合电子－声子耦合.晶格场畸变6.热淬灭：当温度升高到一定温度时，发光强度会显著降低。

这就是所谓的发光“热淬灭”效应。

（可以用位形坐标模型来解释）7.色心吸收：晶体中的缺陷形成的吸收叫色心吸收。

8.镜像规则的解释：基态上的各振动能级分布与第一激发态上的各振动能级分布类似9.黄昆因子10. S<1 弱耦合 1<S<5 中等强度耦合 S>5 强耦合11.S反映了电子-晶格耦合程度12.、热释光：被俘获的载流子，在热的作用下，产生的发光。

13.、无辐射跃迁的定义：处于激发态的中心，不是通过辐射跃迁的方式回到基态，而是通过无辐射的方式回到基态，耗散掉它的激发能量，最终表现为产生热量的形式(发射声子)。

第三章稀土发光激光材料1.稀土的发光特点稀土之所以具有优异的发光性能，就在于它具有优异的能量转换功能稀土的发光性能是由于稀土的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。

在f组态内不同能级之间的跃迁称为f－f跃迁；在f和d组态之间的跃迁称为f－d跃迁。

其光谱大概有30000条。

2.、3价稀土离子的发光特点①具有f--f 跃迁发射光谱呈线状，色纯度高；②荧光寿命长③由于4f轨道处于内层，材料的发光颜色基本不随基质的不同而改变④光谱形状很少随温度而变，温度猝灭小，浓度猝灭小3.价态的变化是引发、调节和转换材料功能特性的重要因素，发光材料的某些功能往往可通过稀土价态的改变来实现。

4.+4价态稀土离子特性5. +4价态稀土离子和与其相邻的前一个+3价稀土离子具有相同的4f电子数目6. +4价态稀土离子的电荷迁移带能量较低，吸收峰往往移到可见光区。

7.、在基质中，作为发光中心而掺入的离子称为激活剂。

8.、三基色原理9.①适当选择的三种基色按不同比例合成，可引起不同的彩色感觉10.②合成的彩色光的亮度决定于三基色亮度之和，其色度决定于三基色成分的比例；11.③三种基色彼此独立，任一种基色不能由其他两种基色配出。

12.、发光效率（能量效率）：发光能量与吸收能量之比称为发光效率。

13.量子效率发光材料发射的量子数N发光与激发时所吸收的量子数N吸收的比值称为量子效率η量。

8.f-d跃迁吸收带与电荷迁移带的主要区别1、f-d跃迁吸收带一般较窄，约1000cm-1,电荷迁移带半高宽较大，约为2000cm-12、低温时， f-d跃迁吸收带有扩展的精密结构，有劈裂峰，电荷迁移带没有9.激光（Laser）的特点方向性好，亮度高高单色性相干性好10、二极管引起激光振荡的三个条件具有合适的能级分布的激光物质，光转换效率高，要求直接带隙阈值电流：足够浓度的载流子谐振器：二极管的两个侧面第四章发光的几种特殊过程1.能量传递型的淬灭有两种不同的机理2.电子交换(Dexter)机理偶极—偶极(Forster)机理2.能量传递：处于激发态的发光中心若通过将能量传给别的发光中心而返回基态，则该过程就称为能量传递。

3.敏化剂：在基质中掺入的某种离子，能有效的吸收能量并将该能量传递给发光中心，从而使发光中心从基态跃迁到激发态，若发光中心以辐射跃迁的方式返回基态，则这种离子就称为敏化剂。

4.若发光中心以非辐射跃迁的方式返回基态，则该发光中心就称为猝灭剂。

5.浓度猝灭：浓度较大时，中心间的距离小于临界距离，它们就会产生级联能量传递，直到最后进入一个猝灭中心，导致发光的猝灭，我们把这种猝灭叫做浓度猝灭。

6.激子：电子-空穴的束缚态。

7.包括Frenkel激子（半导体中）和Wannier激子(绝缘体中）8.量子剪裁：吸收一个高能的紫外光子而发出两个或以上的可见光子。

9.上转换：长波长的光可以发出短波长的光。

10.不同种类中心之间的能量传递(Detex理论)1共振（同种发光中心之间的能量传递）2交换相互作用：依赖于波函数的交叠，随距离成指数衰减关系。

3电多级相互作用：电偶极-电偶极相互作用，电偶极-电四级相互作用。

第五章长余辉发光1、长余辉发光：是指发光材料在停止激发后，发光不会立即消失，而是持续较长时间（从数秒到几十个小时）的发光现象。

2、亮度：单位面积的发光强度,。

3、长余辉材料的发光过程：i) 基质晶格激活剂离子吸收能量ii）被吸收的能量被陷阱能级存储Iii）被存储的能量被释放传递给激活剂离子，使其从基态跃迁到激发态iv) 电子从激发态跃迁至基态从而产生激活剂离子的特征发射。

4、长余辉发光机理：电子或空穴陷阱俘获载流子，随后逐渐释放到连续带产生余辉发光。

5、单分子与双分子衰减规律粒子的衰减速度与粒子数呈正比，被称为单分子过程。

高激发密度下，双分子发光的衰减过程为非指数发光衰减。

6.陷阱能级：半导体中的杂质和缺陷，在带隙中形成局域能级。

7.白光长余辉的实现途径利用同一个离子发出的白光配合以陷阱中心产生白光长余辉。

在同一基质中掺入可以发出三基色的发光中心离子．第六章白炽灯、节能灯和LED灯1.白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。

2.节能灯是指将荧光灯与镇流器组合成一个整体的照明设备。

3.LED光源的基本特征发光效率高耗电量少使用寿命长安全可靠性强发热量低，无热辐射性，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光4.溶胶－凝胶法溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。

凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

5、凝胶形成机理通常须经过三个必要的过程：a).单体聚合成初次粒子；b).粒子长大；c).粒子交联成链状且形成三维网状结构。

第七章光谱1.Stokes位移：激发光谱与发射光谱之间的波长差值。

发射光谱的波长比激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。

2.镜像规则：通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一样）成镜像对称关系。

3.分子产生荧光必须具备的条件（1）具有合适的结构；(2)具有一定的荧光量子产率。

4.影响荧光强度的因素1.溶剂的影响2.温度的影响3.溶液pH8.、内滤光作用：溶液中含有能吸收激发光或荧光物质发射的荧光的物质。

9.、自吸现象：化合物的荧光发射光谱的短波长端与其吸收光谱的长波长端重叠，产生自吸收。