如何理解光的反射，透射和吸收？

光的反射、透射和吸收

首先，光在界面的反射和折射是光与物质极化和电子相互作用的结果，才有介电常数和折射率这一说。然后，要分清界面透过率和整体透过率。界面透过率小，反射率就大。通过界面的光，吸收越大，整体透过率就越小。

金属无带隙，电子处于费米面，为自由电子，所以不存在电子跃迁吸收光这个说法。金属对于光的吸收来自于自由电子振动发热。物质对于光的反射和折射是与其电导率相关的，具体表现为复数的介电常数，所以除非是完全绝缘体，否则必然会出现复介电常数，具体可参考电动力学麦克斯韦方程组。金属无带隙，电导率大，最终导致界面反射大，界面透过小，参考光学。另一方面，频率越低，反射率越大。所以金属大多呈白色，最不济也是黄色。有些如紫铜等，那些是因为杂质和其中的金属氧化物造成的。透过金属表面的光，却因为电子的自由振荡全部转化为热，其穿透深度一般小于100纳米，所以整体透过率为零，金属完全不透光。

半导体不同，因为其带隙大，电导率小，无自由电子，所以其表面反射率小，表面透过率大。半导体对于光的吸收来自于电子跃迁，高频光能量大，更有利于电子跃迁，低频光无法激发电子跃迁，基本透过。所以透过其表面的光，高频的在内部被吸收，低频的透过。

1、激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。

2、通过激光束照射病变部位，使消除或缓解疼痛症状，促进局部血液供应，改善血液循环，修复局部损伤组织，使局部无菌性炎症消除。半导体激光主要是采用波长为650nm的光波，能够渗透到人体深部组织发挥作用，穿透深度可以达到7厘米，使患者的疼痛症状减轻。

色敏传感器是光敏传感器的一种。光敏器件一般检测的都是在一定波长范围内光的强度，而半导体色敏传感器则可用来直接测量从可见光到近红外波段内单色辐射的波长。

对于用半导体硅制造的光电二极管, 在受光照射时, 若入射光子的能量hυ大于硅的禁带宽度Eg, 则光子就激发价带中的电子跃迁到导带而产生一对电子-空穴。

光在半导体中传播时的衰减是由于价带电子吸收光子而从价带跃迁到导带的结果, 这种吸收光子的过程称为本征吸收。

不同材料对不同波长的光吸收程度不一样。对硅而言，波长短的光子衰减快, 穿透深度较浅, 而波长长的光子则能进入硅的较深区域。

浅的P-N结有较好的蓝紫光灵敏度, 深的P-N结则有利于红外灵敏度的提高, 半导体色敏器件正是利用了这一特性。

依据：半导体中不同的区域对不同的波长分别具有不同的灵敏度。

在具体应用时, 应先对该色敏器件进行标定。

测定不同波长的光照射下, 该器件中两只光电二极管短路电流的比值ISD2/ISD1, （ISD1是浅结二极管的短路电流, 它在短波区较大， ISD2是深结二极管的短路电流, 它在长波区较大）。

确定二者的比值与入射单色光波长的关系。

根据标定的曲线, 实测出某一单色光时的短路电流比值, 即可确定该单色光的波长。 ? 光谱特性

短路电流比－波长特性

温度特性

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