Коэффициенты пропускания в УФ и ИК-диапазонах длин волн.

Для кристаллов, как и для стеклообразных веществ, условие прозрачности определяется формулой

, [эв] ширина запрещенной зоны.

В соответствие с этим , [Нм].

В соответствии с зонной теорией, когда все вещества делятся по ширине запрещенной зоны на проводники, полупроводники и диэлектрики. Проводники – это кристаллы металлов, у которых DЕ~0. поэтому они не прозрачны, и используются в оптотехнике в качестве: зеркал, светоделителей, и полупрозрачных покрытий.

I₀ I₁ I₀

I

I₀

I₂

I₂

a) б) в)

Рисунок 23. Зеркала (а), полупрозрачные (б) и светоделительные (в).

Полупроводники, у которых 0<DE£3эВ

Диэлектрики, у которых DE>3эВ

Для диэлектрических кристаллов характерна высокая прозрачность в УФ области. Диэлектрические кристаллы: щелочно-галлоидные и оксиды хорошо пропускают УФ начиная с 100…150 нм. Как и стекла, они прозрачны в видимом оптическом диапазоне. (от фиолетового до красного)

В ИК диапазоне их прозрачность определяется главным образом, колебанием кристаллической решетки.

ИК лучи - тепловые лучи энергии, попадая на кристалл, увеличивают колебания атомов, поэтому прозрачность кристалла уменьшается.

Колебания кристаллической решетки зависят от массы атомов и характера химических связей. Чем масса атомов больше, тем в боле длинноволновой области ИК спектра происходит поглощение излучения кристаллической решетки. Йодистый церий (CsI) прозрачен =250-60000нм. Масса CsI большая.

С поглощением излучения на колебаниях решетки также связано избирательное отражение. С увеличением степени ионной связи увеличивается интенсивность поглощения и избирательного отражения кристаллической решетки.

Для полупроводниковых кристаллов оптические свойства определяются, главным образом, собственным и примесным поглощением. Собственное поглощение полупроводников обусловлено переходом электронов из валентной зоны в зону проводимости. Большинство полупроводников в отличие от диэлектриков, непрозрачны в видимом и коротковолновом ИК участке спектра, где энергия падающего света вызывает этот переход электронов. От ширины запрещеной зоны зависит длинноволновая граница полосы поглощения.