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⑶測(cè)殘A 。

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第四章、材料的光學(xué)性質(zhì)
一、基本概念
1.折射率：光在真空中和材料中的速率之比稱為材料的折射率。

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c：光在真空中的速度；v：光在介質(zhì)中的速度；n：介質(zhì)折率。（光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角γ的正弦值與折射角β的正弦值的比值叫做介質(zhì)的絕對(duì)折射率）
2.色散：材料的折射率隨入射光的波長而變化的現(xiàn)象。
3.自發(fā)輻射：原子處于高能級(jí) ，自發(fā)獨(dú)立地向低能級(jí)躍遷，并發(fā)射一個(gè)光子的過程。
4.受激輻射：一個(gè)能量滿足

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的光子趨于高能級(jí)E2的原子時(shí) ，入射的光子誘導(dǎo)高能級(jí)原子發(fā)射一個(gè)和自己性質(zhì)完全相同的光子的過程。
二、基本理論
1.光通過介質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些現(xiàn)象？
答：折射、反射、透射、吸收、色散、散射、發(fā)光。

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3.折射率本質(zhì)：反映了材料的電磁結(jié)構(gòu)在光波電磁場(chǎng)作用下的極化性質(zhì)或介電性質(zhì)，正是因?yàn)榻橘|(zhì)的極化拖住了電磁波的步伐，使傳播速度＜真空c 。
4.光與材料發(fā)生的相互作用實(shí)際是光子與固體材料中的原子、離子、電子等的相互作用。兩種形式：
⑴電子極化：電磁輻射的電場(chǎng)分量與傳播過程中的每一個(gè)原子發(fā)生作用，引起電子極化，即造成了電子云和原子核電荷重心發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致一部分能量被吸收，同時(shí)光的速度減小，導(dǎo)致折射率產(chǎn)生。
⑵電子能態(tài)轉(zhuǎn)變：電子發(fā)生的能量變化

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。
①原子中電子能級(jí)是分立的，能級(jí)間存在特定的△E，因此，只有能量為△E的光子才能被該原子通過電子能態(tài)轉(zhuǎn)變而吸收；
②受激原子不可能無限長時(shí)間地保持在激發(fā)狀態(tài)，經(jīng)過一個(gè)短期時(shí)間，它又會(huì)衰變回基態(tài)，同時(shí)發(fā)射電磁波，衰變途徑不同，發(fā)射電磁波頻率不同。

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3.激光產(chǎn)生的條件。
答：⑴受激吸收（受激輻射）：為此要實(shí)現(xiàn)粒子束反轉(zhuǎn)即

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，用光泵對(duì)激活介質(zhì)（提供亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)）進(jìn)行能量激勵(lì) ，使低能級(jí)粒子躍遷至高能級(jí)的亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)；
⑵自發(fā)輻射機(jī)率(受激輻射的機(jī)率):
①受激輻射激勵(lì)光子來源自發(fā)輻射；
②光子諧振腔：激光光子→受激輻射→光放大；
③增益＞損耗。
⑶為產(chǎn)生激光，必須選擇增益系數(shù)超過一定閥值的激活物質(zhì)，在激光諧振腔的配合下，利用激光振蕩，使軸方向傳播的光波不斷增強(qiáng)，并成為色彩極單純，方向性極好能量密度極高的激光束。
4.光纖工作原理。