Релаксационные переходы
Переход системы частиц в состояние термодинамического равновесия называется процессом релаксации, а квантовые переходы, которые способствуют установлению и поддержанию термодинамического равновесия, называются релаксационными переходами. В качестве примера, иллюстрирующего релаксационные переходы, рассмотрим …
Соотношения между коэффициентами Эйнштейна
Эйнштейн рассмотрел процессы в полости абсолютно черного тела, в которой находятся атомы газа. Со стенок, ограничивающих полость абсолютно черного тела, происходит тепловое излучение электромагнитного поля nv. Под действием этого поля …
Вынужденные переходы
Вынужденные переходы — это квантовые переходы частиц под действием внешнего электромагнитного поля, частота которого совпадает или близка к частоте перехода. При этом возможны переходы с верхнего уровня 2 на нижний …
Спонтанные переходы
Спонтанные переходы — самопроизвольные излучательные квантовые переходы из верхнего энергетического состояния в нижнее. Электромагнитное поле спонтанного излучения характеризуется тремя параметрами: центральной частотой спектральной линии У„, спектральной плотностью излучения 5(у) и …
Энергетические уровни и квантовые переходы
В соответствии с законами квантовой механики внутренняя энергия изолированной микрочастицы может принимать лишь дискретные значения, именуемые уровнями энергии. Совокупность различных разрешенных значений внутренней энергии микрочастицы определяет систему уровней. Основой системы …
Квантовые переходы и вероятности излучательных переходов
В отличие от электронных приборов, в которых для усиления или генерации электромагнитного поля используется энергия свободных носителей зарядов, в квантовых приборах применяется, как правило, внутренняя энергия микрочастиц (энергия атомов, ионов, …
Взаимосвязь тк и /к с реальными параметрами оптического излучения
Элементарные преобразования позволяют установить взаимосвязь тк и /к с шириной полосы частот волнового пакета Ду, разбросом длин волн ДА и разбросом модулей волновых векторов ДК в следующем виде: Ду = …
Объем когерентности
Объемом когерентности Ук называется произведение площади круга диаметра рк на длину когерентности /к. По определению, Ук =(лрк/4)/„.
Радиус когерентности
Радиусом когерентности называется диаметр круга, в пределах которого разброс направлений волнового вектора К электромагнитной волны не превышает п радиан.
Длина когерентности
Длиной когерентности 1К называется расстояние, которое проходит волна за время когерентности тк. По определению, /к =(с/п)тк.
Время когерентности
Временем когерентности тк называется промежуток времени, в течение которого закон изменения фазы электромагнитной волны /(со/ - кх) остается постоянным (см. рис. 2.9): (2.27) Где Щ — число фотонов, входящих в …
Особенности излучения электромагнитных волн В ультрафиолетовом (УФ), видимом и инфракрасном (ИК) диапазонах
Современная оптоэлектроника использует в качестве источников излучения полупроводниковые, твердотельные и газовые оптические квантовые генераторы (ОКГ). Излучателями света в ОКГ являются либо возбужденные валентные электроны атомов (газовые ОКГ), либо электроны проводимости …
Когерентность оптического излучения Монохроматическая электромагнитная волна
Идеальная монохромическая электромагнитная волна (МЭВ) понимается как бесконечная в пространстве и времени волна, имеющая постоянную циклическую частоту со. Такой волне соответствует уравнение Ё = Ё0/(со/-Ь:), (2.23) Где Е — напряженность …
Цветовой тон и насыщенность
Цветовой тон, как правило, характеризуют доминирующей длиной волны Xg, определение которой для данного цвета F' очевидно из рис. 2.7. Цветовой тон также можно описать качественно наименованием зоны цветового графика, в …
Колориметрические параметры
Цвет какой-либо отражающей или излучающей поверхности характеризуется цветовым фоном, его насыщенностью (степенью отличия белого цвета) и яркостью, или светлотой. Первые две величины определяют цветность излучения. Главный прием для количественного оценивания …
Энергетические и световые параметры
Энергетические параметры характеризуют излучение безотносительно к его действию на какой-либо приемник излучения и связаны с переносимой излучением энергией. С помощью световых параметров оценивают излучение в случае, если приемником излучения служит …
Облученность поверхности Ее
Величина, равная отношению потока излучения Фе к площади Д5П, на которую этот поток падает и поглощается называется облученностью:
Энергетическая светимость Ме (интегральная излучательная способность)
Интегральная излучательная способность равна отношению потока излучения Фе к площади А5И, с которой этот поток испускается Ф
Поток излучения Фе
Величина, равная отношению энергии излучения АЕ, переносимой излучением, к времени переноса этого излучения А/ АЕ Фе=~. (2-15) Дг Называется потоком излучения.
Энергетические характеристики оптического излучения Энергетическая экспозиция Не
Величина, равная отношению энергии излучения АЕ, падающего на поверхность, к площади этой поверхности АБ (1.14) Не=^.
Световая экспозиция Нс
Световой экспозицией Нс называется произведение освещенности поверхности Е на время /, в течение которого производится облучение поверхности. По определению, Нс = £■/, лкс. (2.13) В табл. 2.2 приводим основные фотометрические …
Закон Ламберта
В 1760 г. немецким ученым Ламбертом было показано, что, если площадь AS не только излучает свет, но еще идеально равномерно рассеивает его по всем направлениям, яркость излучения L не зависит …
Яркость светящейся поверхностиX
Пусть светящаяся поверхность площади Д5 излучает световой поток ДФ в телесный угол ДГ2, ось симметрии которого составляет угол 0 с нормалью N к излучающей поверхности (рис. 2.5). Рис. 2.5. Определение …
Светимость излучающей поверхности М
До сих пор мы рассматривали точечные источники света. Всякий реальный источник имеет конечные размеры. Пусть светящаяся площадка площади АД в соответствии с рис. 2.4 излучает свет в полусферу, которой соответствует …
Закон освещенности
Элементарные преобразования позволяют установить взаимосвязь освещенности Е поверхности с расстоянием И и углом падения света ф на поверхность в соответствии с рис. 2.3, в виде Е — -—г - соб …
Освещенность поверхности Е
Освещенностью поверхности называют величину „ ДФ Д5’ (2-8) Где ДФ — световой поток, падающий на поверхность площади Д5 (рис. 2.3). Если ДФ = 1 лм, Д5= 1 м2, освещенность равна …
Сила света /с
Пусть внутри телесного угла ДГ2 распространяется световой поток ДФ (в соответствии с рис. 2.2). Величина ДФ лм /с=—= кд, (2.7) Д£2 ср Носит название силы света источника. Из формулы (2.7) …
Телесный угол, световой поток и механический эквивалент света
Рассмотрим точечный источник света /, испускающий свет равномерно во все трехмерное пространство (рис. 2.2). Выберем в указанном пространстве световой конус с углом а в его вершине, совпадающей с источником света …
Функция видности и ее зависимость от длины электромагнитной волны
Опыт показывает, что глаза большинства людей, не страдающих дефектами зрения, обладают максимальной чувствительностью к оптическому излучению длиной волны X = 555 нм (зеленый свет). Интенсивность нервного раздражения, возникающего в нервных …
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ Фотометрические характеристики оптического излучения
По принципу преобразования энергии оптического излучения в конечный сигнал, регистрируемый измерительными приборами, все фотоприемники можно разделить на две основные группы. К первой относятся термоэлементы (болометры), твердотельные и вакуумные фотоэлементы, в …
Система обозначений фотоприемных приборов и оптронов
Начиная с 1973 г., обозначения фотоприемных приборов состоят из четырех элементов. Первый элемент — буква или цифра указывает материал: - Г или I — германий и его соединения; - К …
Система обозначений оптоэлектронных приборов индикации
При старой системе обозначений полупроводниковых приборов СИД обозначались двумя буквами: первая указывала на исходный материал, вторая являлась признаком прибора-индикатора. Например, обозначение светоизлучающего диода АЛ 102 расшифровывалось так: А— арсенид галлия …
Современное состояние оптоэлектронной элементной базы
В настоящее время оптоэлектроника возглавляет список полупроводниковых приборов с наибольшим объемом продаж (до 18 млрд долл. США). Светоизлучающие диоды (СИД) выполняются на основе гетероэпитаксиальных структур и обеспечивают световую отдачу Более …
История развития оптоэлектроники
Оптика является одной из древнейших наук. Освоение оптического излучения можно подразделить на два больших исторических этапа [4,22]. Первый этап связан в основном с изучением наблюдаемых непосредственно глазом свойств видимого света …
Особенности оптической электроники
Необходимость дальнейшего освоения оптического диапазона и перенесение на него хорошо развитых в настоящее время методов радиофизики, радиотехники и электроники определяются рядом принципиальных обстоятельств [4]: - частота электромагнитных колебаний (несущая частота …
