發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料課程教學(xué)大綱

1、發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料課程教學(xué)大綱 、發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料課程說明 （一） 課程代碼： 08131106 （二） 課程英文名稱：Lum in esce nee and Lum in esce nt Materials （三） 開課對(duì)象： 材料物理專業(yè) （四） 課程性質(zhì)： 發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料是材料物理專業(yè)的一門專業(yè)任意選修課。本課程的目的在于介紹發(fā)光的基本理 論和基本知識(shí)，掌握發(fā)光這一過程中的物理原理和規(guī)律，對(duì)目前發(fā)光 材料在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用和發(fā)展有較深 入的了解。 （五）教學(xué)目的 通過發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料的教學(xué)，使學(xué)生了解發(fā)光的定義及分類、掌握發(fā)光基本物理過程及現(xiàn)象，對(duì)半導(dǎo)體 發(fā)光、分立中心發(fā)光、特殊結(jié)構(gòu)物質(zhì)

2、的發(fā)光有所了解，了解發(fā)光在照明、燈源、顯示、探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用，了解發(fā) 光材料制備、表征、測(cè)量、分析的基本 方法。 （六）教學(xué)內(nèi)容 本課程主要包括發(fā)光的定義及分類、基本物理過程及現(xiàn)象、半導(dǎo)體的發(fā)光、分立中心的發(fā)光、特殊結(jié)構(gòu)物 質(zhì)的發(fā)光、發(fā)光動(dòng)力學(xué)問題的計(jì)算機(jī)模擬、發(fā)光在照明和其他光源中的應(yīng)用、顯示技術(shù)、發(fā)光在探測(cè)中的應(yīng)用、 主要發(fā)光材料、發(fā)光材料的制備、發(fā)光材料的表征及測(cè)量技術(shù)、視覺與顏色、發(fā)光分析、同步輻射原理與應(yīng)用簡(jiǎn) 介等兒個(gè)部分。通過教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生達(dá)到各章中所提的基本要求。 （七）教學(xué)時(shí)數(shù) 教學(xué)時(shí)數(shù)：36學(xué)時(shí)學(xué) 分?jǐn)?shù)：2學(xué)分 教學(xué)時(shí)數(shù)具體分配: 教學(xué)內(nèi)容 講授 實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐 合計(jì) 第一章

3、發(fā)光的定義及分類 1 1 第二章基本物理過程及現(xiàn)象 5 5 第三章半導(dǎo)體的發(fā)光 5 5 第四章分立中心的發(fā)光 4 4 第五章特殊結(jié)構(gòu)物質(zhì)的發(fā)光 2 2 第六章發(fā)光動(dòng)力學(xué)問題的計(jì)算機(jī)模擬 1 1 第七章發(fā)光在照明和其他光源中的應(yīng)用 3 3 第八章顯示技術(shù) 2 2 第九章發(fā)光在探測(cè)中的應(yīng)用 2 2 1第十章主要發(fā)光材料 2 2 第十一章發(fā)光材料的制備 3 3 第十二章發(fā)光材料的表征及測(cè)量技術(shù) 2 2 第十三章視覺與顏色 1 1 第十四章發(fā)光分析 2 2 第十五章同步輻射原理與應(yīng)用簡(jiǎn)介 1 1 合計(jì) 36 36 （A） 教學(xué)方式 以多媒體教學(xué)手段為主要形式的課堂教學(xué)。 （九）考核方式和成績(jī)記載說明

4、考核方式為考查。嚴(yán)格考核學(xué)生出勤和作業(yè)情況，達(dá)到學(xué)籍管理規(guī)定的曠課量取消考試資格。綜合成績(jī)根 據(jù)平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)?cè)u(píng)定，平時(shí)成績(jī)占40%,期末成績(jī)占60%。 二、講授大綱與各章的基本要求 第一章發(fā)光的定義及分類 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解發(fā)光的定義 2 了解發(fā)光的分類 教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié)發(fā)光的定義 第二節(jié)發(fā)光的分類 考核要求： 1、發(fā)光的定義（識(shí)記） 2、發(fā)光的分類（識(shí)記） 第二章基本物理過程及現(xiàn)象 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 掌握光的吸收、反射及折射；掌握Ein stein關(guān)系；掌握譜線線型及寬度 2 了解相干瞬態(tài)過程、輻射場(chǎng)量子化；掌握電子-

5、聲子耦合、能量傳遞 3 了解光學(xué)非線性效應(yīng) 教學(xué)時(shí)數(shù)：5學(xué)時(shí) 第一節(jié)光的吸收、反射及折射 第二節(jié)Einstein關(guān)系和Einstein自發(fā)輻射系數(shù) 第三節(jié)譜線的寬度和線形 第四節(jié)相干瞬態(tài)過程 第五節(jié)量子化的輻射場(chǎng)與原子的相互作用 第六節(jié)電子-聲子耦合 第七節(jié)能量傳遞 第八節(jié)光學(xué)非線型 考核要求： 1、 光的吸收、反射及折射（領(lǐng)會(huì)）；掌握Einstein關(guān)系（領(lǐng)會(huì)） 型及寬度（識(shí)記） ;掌握譜線線 2、 相干瞬態(tài)過程、輻射場(chǎng)量子化（領(lǐng)會(huì)）；掌握電子_聲子耦合、 能量傳遞（領(lǐng) 會(huì)） 3、 光學(xué)非線性效應(yīng)（識(shí)記） 第三章半導(dǎo)體的發(fā)光 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解能帶模型（直接帶與間接帶

6、）；掌握雜質(zhì)與缺陷；了解P-n結(jié)電學(xué)性質(zhì)； 掌握直接躍遷與間接 躍遷 2 了解發(fā)光中心及缺陷；掌握復(fù)合發(fā)光及其衰減規(guī)律 3 了解激子發(fā)光、施主-受主對(duì)發(fā)光、等電子中心發(fā)光、p-n結(jié)發(fā)光教學(xué)時(shí)數(shù)：5學(xué)時(shí) 第一節(jié)能帶模型、直接帶與間接帶 第二節(jié)雜質(zhì)與缺陷 第三節(jié) 電學(xué)性質(zhì)，P型與n型導(dǎo)電性 第四節(jié)直接躍遷與間接躍遷 第五節(jié)發(fā)處中心及缺陷 第六節(jié)復(fù)合發(fā)光及其衰減規(guī)律 第七節(jié)激子發(fā)光 第八節(jié)施主-受主對(duì)發(fā)光 第九節(jié)等電子中心發(fā)光 第十節(jié)高激發(fā)密度下的發(fā)光第十一節(jié)p-n結(jié)發(fā)光第十二節(jié)單注入與雙注入式發(fā)光考核要求： 1、能帶模型（直接帶與間接帶）；雜質(zhì)與缺陷；P-n結(jié)電學(xué)性質(zhì)；直接躍遷與間接躍遷（領(lǐng)會(huì)）

7、發(fā)光中心及缺陷；復(fù)合發(fā)光及其衰減規(guī)律（領(lǐng)會(huì)） 2、 考核要求: 3、 激子發(fā)光、施主-受主對(duì)發(fā)光、等電子中心發(fā)光、p-n結(jié)發(fā)光（了解） 第四章分立中心的發(fā)光 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 掌握能級(jí)在低對(duì)稱下的劈裂、選擇定則、狀態(tài)混雜，了解能級(jí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算 2 了解稀土離子的能級(jí)和躍遷；了解過渡金屬離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)；了解其他分立發(fā)光中心的能級(jí)結(jié)構(gòu) 3 掌握分立發(fā)光中心的發(fā)光過程、上轉(zhuǎn)換發(fā)光、量子剪裁教學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí) 第一節(jié)群論在分立中心研究中的應(yīng)用 第二節(jié)稀土離子的能級(jí)和躍遷 第三節(jié)過渡金屬離子的能級(jí)結(jié)構(gòu) 第四節(jié)其它分離發(fā)光中心的能級(jí)結(jié)構(gòu) 第五節(jié) 分立中心的發(fā)光過程 第六節(jié)上轉(zhuǎn)換發(fā)光 第七節(jié)

8、量子剪裁 考核要求： 1、能級(jí)在低對(duì)稱下的劈裂、選擇定則、狀態(tài)混雜（領(lǐng)會(huì)），能級(jí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算（了解） 2、稀土離子的能級(jí)和躍遷，過渡金屬離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，其他分立發(fā)光中心的能級(jí)結(jié)構(gòu)（了解） 3、分立發(fā)光中心的發(fā)光過程、上轉(zhuǎn)換發(fā)光、量子剪裁（領(lǐng)會(huì)） 第五章特殊結(jié)構(gòu)物質(zhì)的發(fā)光 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解半導(dǎo)體超晶格和量子阱的發(fā)光、半導(dǎo)體量子線和量子點(diǎn)的發(fā)光 2 了解多孔硅的發(fā)光、非晶態(tài)半導(dǎo)體的發(fā)光教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí) 第一節(jié)半導(dǎo)體超晶格和量子阱的發(fā)光 第二節(jié)半導(dǎo)體量子線和量子點(diǎn)的發(fā)光 第三節(jié)多孔硅的發(fā)光 第四節(jié)非晶態(tài)半導(dǎo)體的發(fā)光 1、半導(dǎo)體超晶格和量子阱的發(fā)光、半導(dǎo)體量子線和量子點(diǎn)的發(fā)光（

9、了解） 2、多孔硅的發(fā)光、非晶態(tài)半導(dǎo)體的發(fā)光（了解） 第六章發(fā)光動(dòng)力學(xué)問題的計(jì)算機(jī)模擬 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生: 1 了解隨機(jī)變量的模擬、發(fā)光的模擬 2 了解能量傳遞過程的模擬、相干瞬態(tài)現(xiàn)象的模擬 教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí) 第一節(jié)隨機(jī)變量的模擬 第二節(jié)發(fā)光的模擬 第三節(jié)能量傳遞過程的模擬 第四節(jié)相干瞬態(tài)現(xiàn)象的模擬 考核要求： 1、隨機(jī)變量的模擬、發(fā)光的模擬（了解） 2、能量傳遞過程的模擬、相干瞬態(tài)現(xiàn)象的模擬（了解） 第七章發(fā)光在照明和其他光源中的應(yīng)用 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 T解燈用發(fā)光材料和輻射光源、熒光燈 2 了解高壓汞熒光燈、金屬鹵化物燈和鈉燈 3 了解熒光燈用發(fā)光材料

10、、高壓汞燈用發(fā)光材料 4 了解弱光源、白光發(fā)光二極管 教學(xué)時(shí)數(shù)：3學(xué)時(shí) 第一節(jié)燈用發(fā)光材料和輻射光源 第二節(jié)熒光燈 第三節(jié)高壓汞熒光燈 第四節(jié)金屬鹵化物燈和鈉燈 第五節(jié)熒光燈用發(fā)光材料 AW、 一高壓汞燈用發(fā)光材料 TTT 第七節(jié)弱光源 第八節(jié)白光發(fā)光二極管 1、燈用發(fā)光材料和輻射光源、熒光燈（了解） 2、高壓汞熒光燈、金屬鹵化物燈和鈉燈（了解） 3、熒光燈用發(fā)光材料、高壓汞燈用發(fā)光材料（了解） 4、弱光源、白光發(fā)光二極管（了解）第丿章 顯示技術(shù) 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué) 生： 1 了解陰極射線發(fā)光、光致發(fā)光等離子體顯示 2 了解注入發(fā)光、電致發(fā)光、矩陣多像元顯示的驅(qū)動(dòng)及控制教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)

11、時(shí)第一節(jié)陰極射線發(fā)光 第二節(jié)光致發(fā)光等離子體顯示第三節(jié)注入發(fā)光第四節(jié)電致發(fā)光第五節(jié)矩陣多像元顯示的驅(qū)動(dòng)及控制 考核要求： 1、陰極射線發(fā)光、光致發(fā)光等離子體顯示（了解） 2、注入發(fā)光、電致發(fā)光、矩陣多像元顯示的驅(qū)動(dòng)及控制（了解）第九章 發(fā)光在探測(cè)中 的應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解x射線和物質(zhì)的作用、醫(yī)學(xué)x射線影像探測(cè) 2 了解x射線發(fā)光材料、計(jì)算x射線影像、x射線無損檢測(cè) 3 掌握熱釋光劑量探測(cè)、電離輻射熒光探測(cè)教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)第一節(jié)x射線和物質(zhì)的作用第二節(jié) 醫(yī)學(xué)x射線影像探測(cè)第三節(jié)x射線發(fā)光材料第四節(jié)計(jì)算x射線影像第五節(jié)x射線無損檢測(cè)第六節(jié) 熱釋光劑量探測(cè)第七節(jié)電離輻射熒光

12、探測(cè) 1、X射線和物質(zhì)的作用、醫(yī)學(xué)X射線影像探測(cè)（識(shí)記） 2、x射線發(fā)光材料、計(jì)算x射線影像、x射線無損檢測(cè)（識(shí)記） 3、熱釋光劑量探測(cè)、電離輻射熒光探測(cè)（領(lǐng)會(huì)） 第十章主要發(fā)光材料 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生：1 了解基質(zhì)、發(fā)光中心 教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)第一節(jié) 基質(zhì) 第二節(jié) 發(fā) 光中心 考核要求： 1、基質(zhì)、發(fā)光中心（識(shí)記） 第十一章發(fā)光材料的制備 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1掌握原材料的制備和提純、發(fā)光材料粉體的制備及其他高溫制備發(fā)光材料粉體的方法 2掌握溶液法制備發(fā)光材料、納米發(fā)光材料的制備 3 了解發(fā)光材料的優(yōu)化和新發(fā)光材料的探索 教學(xué)時(shí)數(shù)：3學(xué)時(shí) 第一節(jié)原材料的制備和提純 第

13、二節(jié)發(fā)光材料粉體的制備 第三節(jié)其他高溫制備發(fā)光材料粉體的方法 第四節(jié)溶液法制備發(fā)光材料 第五節(jié)納米發(fā)光材料的制備 第六節(jié)發(fā)光材料的優(yōu)化和新發(fā)光材料的探索 考核要求: 1、原材料的制備和提純、發(fā)光材料粉體的制備及其他高溫制備發(fā)光材料粉體的方法（識(shí)記） 2、溶液法制備發(fā)光材料、納米發(fā)光材料的制備（識(shí)記） 3、發(fā)光材料的優(yōu)化和新發(fā)光材料的探索（了解） 第十二章發(fā)光材料的表征及測(cè)量技術(shù) 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1掌握光致熒光光譜的測(cè)量、時(shí)間分辨、形貌測(cè)量教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí) 第一節(jié)光致熒光光譜的測(cè)量 第二節(jié)時(shí)間分辨 第三節(jié)形貌測(cè)量 考核要求： 1、光致熒光光譜的測(cè)量、時(shí)間分辨、形貌測(cè)量（領(lǐng)會(huì)）

14、 第十三章視覺與顏色 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解視覺及其形成過程；了解三基色原理及CIE表色系統(tǒng) 2掌握色溫、相關(guān)色溫和光色 3 了解顯色指數(shù)教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí)第一節(jié)視覺 第二節(jié)顏色及CIE表色系統(tǒng) 第三節(jié)色溫、相關(guān)色溫和光色 第四節(jié)顯色指數(shù) 考核要求： 1、視覺及其形成過程；三基色原理及CIE表色系統(tǒng)（識(shí)記、領(lǐng)會(huì)） 2、色溫、相關(guān)色溫和光色（識(shí)記） 3、顯色指數(shù)（識(shí)記） 第十四章發(fā)光分析 教學(xué)要點(diǎn)：通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解熒光分析法的原理及應(yīng)用 2 了解稀土元素發(fā)光分析 3 了解化學(xué)（生物）發(fā)光原理及其應(yīng)用教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)第一節(jié)熒光分析法的原理及應(yīng)用 第二節(jié)稀土元素發(fā)光分析 第三節(jié) 化學(xué)（生物）發(fā)光原理及其應(yīng)用 考核要求: 1、熒光分析法的原理及應(yīng)用（識(shí)記） 2、稀土元素發(fā)光分析（識(shí)記） 3、化學(xué)（生物）發(fā)光原理及其應(yīng)用（識(shí)記） 第十五章同步輻射原理與應(yīng)用簡(jiǎn)介 教學(xué)要點(diǎn)： 通過本章的教學(xué)使學(xué)生： 1 了解同步輻射原理 2 了解同步輻射應(yīng)用教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí)第一節(jié)同步輻射原理第二節(jié)同步輻射應(yīng)用研究 考核要求： 1、同步輻射原理（識(shí)記） 2、同步輻射應(yīng)用（識(shí)記） 三、推薦教材和參考書目 1、發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料，徐敘珞、蘇勉曾主編，化學(xué)工業(yè)出