漫反射_反射_散射区别

漫反射、反射、散射的区别

1.漫反射没有光波频率的变化，散射可能存在光波频率变化。光波频率变化散射属于非线性散射，如拉曼散射等。

2. 从几何光学的角度看，准平面漫反射的光线转角小于90°，即不会反射到漫反射平面的后面，而漫反射面的每个微镜面仍然可视为平面，反射定律对各微镜面均适用；散射光相对于入射光的转角则可以大于90°，而且可能不遵守通常意义上的反射定律，即散射角并不一定等于入射角，而遵从量子尺度下的动量守恒和能量守恒。

3. 从波动光学的角度看，漫反射仍然可以被完备的讨论，而散射过程的讨论会存在困难，往往需要借助量子光学的思想。

4. 从光粒子说的角度看，漫反射不过是界面处发生的弹性碰撞过程，而散射过程往往是各类非弹性碰撞的综合结果——甚至需要采用量子进行讨论。

从微观角度看，光学的现象都是光子散射的统计结果，以演绎的方法，用量子力学的散射理论，原则上可以推出各种光学定律，所以，广义地讲，反射（漫反射）也是一种散射行为。

此外，更容易使人困惑的是散射与衍射的区别，衍射可以看成由个别的不均匀区

域造成的，比如波长大小的小孔，或者单个波长大小的障碍体，都可以称之为衍射；如果波长大小的障碍体很多的话，比如pm2.5的霭，当然对于每个小颗粒，光都会发生衍射，但是大量颗粒对光的衍射是互相干扰的，而且颗粒的分布一般是不规则而又随机的（规则分布的晶体除外，晶体中光散射常称为衍射），就看不到衍射的特征了，这是称之为散射；而对于反射而言，也是大量光子在边界散射的统计效应。

不准确地讲，分析光子的行为，量子力学散射理论是方程式，而散射，反射，衍射，则是不同的边界条件。当然，这种方法只是原则上的方法，目前为止，即使是分析光在较简单的散射体（如生物样品）中的传播，也不得不借助计算机构建近似模型来模拟光散射的行为。

半导体材料能带测试及计算

半导体材料能带测试及计算 对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置. 图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样：

背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试： 用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。

《镜面反射和漫反射》进阶练习(一)

《镜面反射和漫反射》进阶练习 一、单选题 1.下列有关于光的说法中，不正确的是（） A.紫外线有灭菌作用 B.雨后天空中的彩虹是光的反射现象 C.光在电影银幕上发生的是漫反射 D.配戴凸透镜可以矫正远视眼 2.夕阳西下，放学路上的小明突然发现不远处的楼房上有几块玻璃特别明亮刺眼，如图所示。产生这种现象的原因是（） A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折 D.光的色散 3.下列关于光的现象，说法正确的是（） A.汽车夜间行驶时车内不开灯，这主要是为了节约用电。 B.观察体温计所示的体温时，眼睛看到的水银柱是放大的实像。 C.人们看到水中鱼的位置，并不是鱼的实际位置。 D.黑板的“反光”现象是由于光的漫反射造成的 二、填空题 4.周末，小明和父母来到郑州“绿博园”踏春赏花，一家三口从不同角度观赏鲜花，是因为光在鲜花表面发生了______ ___(选填“漫反射”或“镜面反射”)，远远的就可以闻到玉兰的花香，这种现象是_____ ____；站在公园里的人工湖旁边感觉比较凉，是因为水的______ ___较大。 5.花开苏城芳名远，春到相城美无边。阳春三月，相城油菜花盛开，吸引了无数游客。 ) (1) 游客漫步在花海中，穿行于河道间，田埂上“香气袭人知昼暖”，这是因为分子运动的剧烈程度与有关。 (2)高楼下“满城尽带黄金甲”，这是因为太阳光照射在油菜花上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。 (3)蜜蜂在花丛中飞舞，以蜜蜂为参照物，花是的(选填“运动”或“静止”)

6.如图所示的日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间的，其中影子的形成可以用光的________来解释；课堂上，教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字，这因为光在黑板上发生____ ____（选填“漫”或“镜面”）反射的缘故。 三、简答题 7.如图所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下，在路上相向而行．甲同学看到的现象是水面比路面亮，那么乙同学看到的现象是怎样的请你对乙同学看到的现象用学过的物理知识进行解释． 8.观察图中所示装置，手电筒照亮的透明胶片经过凸透镜在银幕上成像 9.（1）能从不同方向看到像，是由于光在银幕上发生了 ______ ． 10.（2）利用这个成像原理可制成 ______ ． 11.（3）如果保持胶片与银幕的位置不动，想在银幕上成一缩小的像．应将凸透镜 ______ （选填“靠近”或“远离”）银幕． 12. 13. 14. 15. 16.

通过透射率求光学带隙

已知透射光谱及相关数据，求吸收光谱和禁带宽度Eg 首先，根据相应样品的透射光谱，求出吸收系数α。其次，我们用2)(ναh 对光子能量(νh )做图，然后经过线形拟合，将线性区外推到横轴上的截距就得到禁带宽度 Eg 。 具体操作过程如下： （1）根据透射光谱(T ）和相应薄膜厚度（d ） 计算得到吸收系数 计算公式如下： ()d T //1ln =α；其中，如果透射光谱中纵坐标以100为完全透过率，则上式中数值1改为100；d 为相应薄膜厚度，单位为nm 。 （2）求出光子能量ν h 。公式如下：)()(1240eV nm c h h λλν== （3）求出2)(ναh （4）以2)(ναh 为纵坐标，以νh 为横坐标作图，得到的相应 图一： （5）选择预线性拟合的范围，点击（注意，只适用Origin75）Tools ，Liear fit ，settings ，在Points 中填入数字2；在Range 中填入数字范围(0~200)；点击Operation ，点击Fit 按键；在Find Y 中输入数字0，点击Find X 按键，得到横坐标交点数值E g 。

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 0.000 0.005 0.0100.0150.0200.025 (a h υ)2 (e V 2n m -2)Photon energy (eV) C 图 一 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 0.000 0.005 0.0100.0150.0200.025 (a h υ)2 (e V 2n m -2)Photon energy (eV) 图 二

镜面反射与漫反射

镜面反射与漫反射 对于漫反射，学生理解起来比较困难，建议首先通过实验观察，让学生感性理解镜面反射和漫反射；然后通过作图分析，理解镜面反射和漫反射的成因。 教学时，教师可就地取材实行实验，如把平面镜放在从窗口（或门口）射进来的太阳光下，反射光照在天花板上，形成一个明亮的光斑；然后随手将一张白纸放在阳光下，让学生观察天花板上是否还有反射光斑。观察后问学生：此时还有反射光吗？反射光哪儿去了？（既然每位同学都看到了这张纸，说明反射光进入了大家的眼中，反射光射向了四面八方。）也能够做做下面的趣味实验：准备几张编织稀疏水准不同的纱布，一面大镜子，一个投影仪。演示时先将镜子放在教室前面，镜面稍微向着教室的天花板倾斜，然后在镜面上铺几层纱布，用投影仪把一幅漂亮的向日葵画投影到纱布上，因为纱布表面粗糙，发生的是漫反射，所以教室里各个角落的同学都能看见，而且画面很清晰。接着把纱布一层一层地取下来，原来清晰的向日葵不再清晰，变得越来越模糊，当把最后一层纱布取下来后，整个向日葵都不见了（如图3.2-3所示）。 图3.2-3 咦！这是怎么回事呢？“向日葵”跑到哪里去了呢？当学生纳闷儿时，教师指向天花板，学生发现刚才纱布上的向日葵跑到天花板上去了。接着教师将取下的纱布又一张一张地放回镜面上，结果向日葵又出现在纱布上，而且越来越清晰。学生非常兴奋和好奇，急切地想知道原因。 在上述实验的基础上，教师使用光路图说明镜面反射和漫反射。能够参考教材图3-15和图3-16所示的光路图，制作多媒体动画课件：画面先出现两种不同的反射面，再依次播放出每一条光线的反射过程。播放完毕，让学生比较镜面反射和漫反射的异同点；并回扣上面的实验，让学生解释其中的原因。 最后，能够让学生列举生活和生产中应用镜面反射和漫反射的实例，或播放一些相关的录像资料，以丰富学生的理解。 光反射的应用 本部分教材意在对学生实行STS教育，丰富学生对光的反射的理解。教学时不必拘泥于教材，要开放课堂空间，能够让学生课后通过互联网或查阅图书报刊等获取信息，广泛收集相关资料；能联系当地实际实行教学效果更好，如让学生在自己社区、市区和学校附近展开调查，用鲜活的事例来说明光反射的应用和光污染的危害及防止。建议学生把收集的资料制成课件，或拍摄成录像、照片等，在课堂上或校园网上发布交流。 4．教学评价 ●课堂测评 1．在探究光的反射定律时，你是如何发现“反射光线跟入射光线、法线在同一平面内”的？

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg

根据紫外-可见光谱计算半导体能带Eg 光学吸收系数满足方程：α=(A/hν)(hν-Eg)1/2，其中 A 是比例常数，hν是光子能量，Eg 是ZnO的能隙。Eg可以通过画(αhν)2与hν的曲线，然后把线性部分延长到α=0得出。这些数据先用excel计算出来，再导入origin画出曲线图，然后做切线，切线与和横坐标的交点数值就是禁带宽度 在origin中做曲线的切线的话~那个切点是怎么确定的 下一个画切线的插件targent，它会自动画，切点选一个最陡峭的点 1.薄膜：需要的数据：薄膜厚度d，透过谱T%，并且还要知道半导体是直接还是间接型。首先需要求吸收系数（absorption coefficiency, a） a=-ln(T%)/d A α= d hv的计算在origin里进行，大概可以使用hv=1240/(wavelength(nm))得到 间接半导体：纵坐标为(ahv)^2，横坐标为hv 直接半导体：纵坐标为(ahv)^(1/2)，横坐标为hv 最后，做出曲线的切线（这方面我是自己拉一条直线），与横轴的交点就是Eg。 2.粉体：需要的数据：粉体的漫反射谱Rx。同样也需要换算成吸收系数，使用a=(1-Rx)2/2Rx (这个就是Kubelka-Munk Function)。其他的就是按照薄膜同样的方法进行了。 当然，这些方法都是近似的，其中还会存在粉体颗粒对光的散射，薄膜岛状结构对光的散射而对最后结果产生的误差，所以，在研究化学和材料方面可以作为一定知道的数据。 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)， 利用公式Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2：利用(Ahν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(Ahν)0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直 接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度。 方法3：利用(αhν)2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用(αhν)0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为 直接半导体禁带宽度值。α(Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数。α与A成正比。 方法4：利用[F(R∞)hν]2 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 [F(R∞)hν]0.5 对hν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度

半导体材料能带测试及计算

半导体材料能带测试及计算对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置.

图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样： 背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：

用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。 2. 根据(αhv)1/n = A(hv – Eg)，其中α为吸光指数，h为普朗克常数，v为频率，Eg为半导体禁带宽度，A为常数。其中，n与半导体类型相关，直接带隙半导体的n取1/2，间接带隙半导体的n为2。

半导体材料光学带隙的计算

半导体材料光学带隙的计算 禁带宽度就是半导体的一个重要特征参量,其大小主要决定于半导体的能带结构,即与晶体结构与原子的结合性质等有关。禁带宽度的大小实际上就是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量,也就就是产生本征激发所需要的最小能量。 禁带宽度可以通过电导率法与光谱测试法测得,为了区别用电导率法测得禁带宽度值,用光谱测试法测得的禁带宽度值又叫作光学带隙。 下面以光谱测试法为例介绍半导体材料光学带隙的计算方法: 对于半导体材料,其光学带隙与吸收系数之间的关系式为[1]: αhν=B(hν-Eg)m ( 1) 其中α为摩尔吸收系数,h为普朗克常数,ν为入射光子频率, B 为比例常数, Eg为半导体材料的光学带隙,m的值与半导体材料以及跃迁类型相关: (1)当m=1/2 时,对应直接带隙半导体允许的偶极跃迁; ( 2)当m=3/2 时,对应直接带隙半导体禁戒的偶极跃迁; ( 3)当m=2 时,对应间接带隙半导体允许的跃迁; ( 4)当m=3 时,对应间接带隙半导体禁戒的跃迁。 下面介绍两种禁带宽度计算公式的推导方法: 推导1:根据朗伯比尔定律可知: A=αb c (2) 其中 A 为样品吸光度,b 为样品厚度,c 为浓度,其中bc 为一常数,若B1=(B/bc)1/m,则公式(1)可为: (Ahν)1/m=B1(hν-Eg) (3) 根据公式(3),若以hν 值为x 轴,以(Ahν)1/m 值为y 轴作图,当y=0 时,反向延伸曲线切线与x 轴相交,即可得半导体材料的光学带隙值Eg。 推导2:根据K-M 公式可知: F(R∞)=(1- R∞)2/2 R∞=K/S (4)

《镜面反射与漫反射》教案

教案设计 课题：《镜面反射与漫反射》 授课教师：刘小宁 教材：初中物理八年级上册第四章第二节（光的反射） 一、教学目标 1.掌握镜面反射与漫反射的定义及特征 2.理解镜面反射与漫反射的光路图成因 3.正确区分生活中的镜面反射、漫反射 4.培养学生合作解决问题的过程 二、重难点 重点：掌握镜面反射与漫反射的定义及特征，正确区分生活中的镜面反射、漫反射 难点：让学生感性认识镜面反射与漫反射 三、教学方法 启发诱导法、问答法、讲授法、读书指导法、实验法、练习法、讨论法四、教具 平面镜、白纸 五、教学过程 （一）导入新课：通过学生在生活中经常拿平面镜照射同学的眼睛生活小事，引起学生对本节课的积极兴趣。 （二）讲授新课 1.通过做太阳光在平面镜上、太阳光在白纸上发生的实验，让学生让 学生感性认识镜面反射与漫反射。 2.接着带领学生一起画出镜面反射与漫反射的光路图，强调指出镜面 反射和漫反射的每条光线均遵循反射定律。 3.在此基础上给出学生镜面反射与漫反射的定义及特征。 4.列举出生活中的一些具有镜面反射或漫反射应用的事物，让同学以 小组的形式进行讨论判断。 （三）总结 1.镜面反射与漫反射的定义 2.镜面反射与漫反射的特征 3.镜面反射与漫反射的应用 （四）作业 1.关于光的漫反射，下列说法中正确的是( ) A.光发生漫反射时，反射光线射向各个方向，不遵守光的反射定律 B.光发生漫反射时，遵守光的反射定律 C.我们能够从不同方向看见黑板上的字迹，这说明光发生了镜面反射 D.漫反射和镜面反射二者没有区别 2.在图2中准确画出所给入射光线经两平面镜反射 的反射光线。 3.电影屏幕为什么做成表面粗糙的平面？ 图2

(完整版)半导体材料光学带隙的计算

半导体材料光学带隙的计算 禁带宽度是半导体的一个重要特征参量，其大小主要决定于半导体的能带结构，即与晶体结构和原子的结合性质等有关。禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。 禁带宽度可以通过电导率法和光谱测试法测得,为了区别用电导率法测得禁带宽度值，用光谱测试法测得的禁带宽度值又叫作光学带隙。 下面以光谱测试法为例介绍半导体材料光学带隙的计算方法： 对于半导体材料，其光学带隙和吸收系数之间的关系式为[1]： αhν=B(hν-Eg)m （1） 其中α为摩尔吸收系数,h为普朗克常数，ν为入射光子频率， B 为比例常数，Eg为半导体材料的光学带隙，m的值与半导体材料以及跃迁类型相关： （1）当m=1/2 时，对应直接带隙半导体允许的偶极跃迁； （2）当m=3/2 时，对应直接带隙半导体禁戒的偶极跃迁； （3）当m=2 时，对应间接带隙半导体允许的跃迁； （4）当m=3 时，对应间接带隙半导体禁戒的跃迁。 下面介绍两种禁带宽度计算公式的推导方法： 推导1：根据朗伯比尔定律可知： A=αb c (2) 其中 A 为样品吸光度，b 为样品厚度，c 为浓度，其中bc 为一常数，若B1=(B/bc)1/m，则公式(1)可为： (Ahν)1/m=B1(hν-Eg) (3) 根据公式(3),若以hν 值为x 轴，以(Ahν)1/m 值为y 轴作图，当y=0 时，反向延伸曲线切线与x 轴相交，即可得半导体材料的光学带隙值Eg。 推导2：根据K-M 公式可知： F(R∞)=(1- R∞)2/2 R∞=K/S (4)

其中R∞为绝对反射率(在日常测试中可以用以硫酸钡做参比测得的样品相对反射率代替[2])，K 为吸收系数，S 为散射系数。若假设半导体材料分散完全或者将样品置于600入射光持续光照下可认为K=2α[3]。因在一定温度下样品散射系数为一常数，假设比例常数为B2，,我们可通过公式(4)和公式(1)可得：(F(R∞) hν)1/m=B2(hν-Eg) (5) 根据公式(5)，若以hν 值为x 轴，以(F(R∞) hν)1/m值为y 轴作图，当y=0 时，反向延伸曲线切线与x 轴相交，即可得半导体材料的光学带隙值Eg。 推导方法1和推导方法2分别为通过测量样品吸收光谱和反射光谱值来计算半导体材料的光学带隙。下面介绍以直接光学带隙半导体材料（m=1/2）S1 和S2 为例，通过推导方法 1 计算半导体材料的光学带隙值。首先测得S1 和S2 的紫外吸收光谱，如图1 所示。然后通过吸收光谱做(Ahν)2-hν 线性关系图，如图2 所示。沿曲线做反向切线至y=0 相交，所得值为光学带隙值，由图 2 即可得Eg s1=3.0ev;Eg s2=3.1ev。

光催化剂禁带宽度值计算方法

光催化剂光催化剂禁带宽度值禁带宽度值Eg 计算计算方法方法方法 方法1：利用紫外可见漫反射测量中的吸光度与波长数据作图，利用截线法做出吸收波长阈值λg(nm)，利用公式 Eg=1240/λg (eV) 计算禁带宽度。 方法2： 利用 (Ah ν)2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 (Ah ν)0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。A (Absorbance) 即为紫外可见漫反射中的吸光度吸光度 吸光度。 方法3：利用 (αh ν)2 对h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 (αh ν)0.5 对 h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。α (Absorption Coefficient ) 即为紫外可见漫反射中的吸收系数吸收系数 吸收系数。α与A 成正比。 方法4：利用 [F(R ∞)h ν]2 对 h ν 做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。也可利用 [F(R ∞)h ν]0.5 对h ν做图，利用直线部分外推至横坐标交点，即为禁带宽度值。前者为间接半导体禁带宽度值，后者为直接半导体禁带宽度值。 F(R ∞) 即为Kubelka-Munk 函数函数，，简写为K-M 函数函数，∞∞∞?=R R R F 2/)1() (2 R ∞ 即为相对漫反射率即为相对漫反射率，，简称漫反射率简称漫反射率，)(/)(''参比样品∞∞∞=R R R R ‘∞ 即为绝对漫反射率绝对漫反射率，，常用参比样品为BaSO 4，其绝对漫反射率R ‘∞约等于1。 漫反射吸光度A 与漫反射率R ∞ 之间关系为之间关系为：：A=log(1/ R ∞)

N掺杂TiO2光催化剂的紫外-可见漫反射光谱分析

N掺杂TiO2光催化剂的微结构与吸光特性研究 唐玉朝1,2*，黄显怀1，李卫华1 (1. 安徽建筑工业学院环境科学与工程系, 合肥230022 ; 2. 中国科学技术大学化学 与材料科学学院,合肥230026) 摘要：以紫外可见漫反射光谱(UV-VIS-DRS)和X射线光电子能谱(XPS)分析和研究了四种方法制备的N掺杂TiO2光催化剂的结构，即水解法(N/TiO2-H)、氨热还原法(N/TiO2-A)、机械化学法(N/TiO2-M)和尿素热处理法(N/TiO2-T)等。结果表明，N/TiO2-H和N/TiO2-T两种催化剂在490nm处有吸收带边，可见光激发途径是掺杂的N 以填隙方式形成的杂质能级吸收电子发生的跃迁引起的；而N/TiO2-A和N/TiO2-M两种催化剂在整个可见光区域内具有可见光吸收，其对可见光的激发途径是掺杂N和氧空缺共同作用的结果。理论计算的N杂质能级位于价带上0.75eV，与实验观察到的吸收带边结果十分吻合。XPS结果表明，几种催化剂的N1s结合能位置都在399eV 附近，显示为填隙掺杂的N原子。填隙掺杂的N/TiO2，其Ti原子的2p结合能与未掺杂的TiO2相比增加了＋0.3-＋0.6eV, 而O1s电子的结合能增加了＋0.2-＋0.5eV, 这是因为填隙的N原子夺取Ti和O的电子，Ti和O原子周围的电子密度降低了。电子能谱和吸光特性的研究都表明，掺杂的机理是在TiO2晶格内形成N原子的填隙。 关键词：TiO2；光催化；N掺杂；填隙；UV-VIS-DRS；XPS；杂质能级 Studies on the structures and light absorbance of nitrogen-doped titanium dioxides photocatalyst Yu-chao Tang1,2*, Xian-huai Huang1, Wei-hua Li1 (1.Department of Environmental Science and Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230022, P R China；2. School of Chemistry and Materials Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, P R China) Abstract：Nitrogen doped dioxide titanium photocatalysts (N/TiO2) had been prepared by various methods: hydrolysis of tetrabutyl titanate (N/TiO2-H), ammonia thermal treatment of titanium dioxide (N/TiO2-A), mechanochemica1 treatment of titanium 资助项目：国家自然科学基金(50908001)，安徽省优秀青年科技基金(10040606Y29)。 作者简介：唐玉朝，男，博士，副教授，1975年生。*通讯联系人，tangyc@https://www.wendangku.net/doc/085846114.html,

人教版八年级物理第四章第二节光的反射(镜面反射和漫反射)习题

人教版八年级物理第四章光现象第二节光的反射习题（无答案） （镜面反射和漫反射） 知识点一光路的可逆性 1.光发生反射时,光路是______的,这就是说,若让光沿原来的反射光线的上的方向入射到镜面上,反射光线将沿原来入射光线的方向射出 对应训练 2.已知小明和小刚的视力都很好.在明亮的环境中,小明能从一面镜子中看使到小刚的眼睛,小刚能否从镜子中看到小明的眼睛（） A一定能 B.不能 C.可能会 D.以上说法均错 知识点二镜面反射和漫反射 1.镜面反射:一束平行光照射到物体的光滑表面,如镜面或平静的水面,其反射光束仍然是______的,这种反 射叫______射,如图甲所示 2.漫反射:一般,物体表面往往是凹凸不平的,平行光入射后,反射光线______而是射向各个方向,这种反射就是漫反射.如图乙所示 对应训练 反射分为______反射和______反射两种,两种反射都遵循光的反射定律.我们能从各个方向看到一些本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生______的缘故 4.我们能从各个方向看到校园里盛开的鲜花,这是由于鲜花的表面 A.发生了镜面反射 B.发生了漫反射 C.在发光,是光源 D.既有漫反射又有镜面反射 知识检测 1.我们走在大街上,感觉到强烈的阳光被大厦的玻璃幕墙反射到我们的眼睛,这属于______反射;我们可以从不同角度欣赏同一件艺术品这属于______反射,.(填“漫”或“镜面”) 2.光明是人们祈求的,但有时光也会损害人的视觉和身心健康,成为光污染下列现象中会造成光污染的是( ) 3.关于镜面反射和漫反射,下面说法中不正确的是( ) A.无论是镜面反射还是漫反射,对应一条入射光线,只有一条反射光线 B.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律 C.漫反射中有些光线不遵循光的反射定律 D.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行 4.如图所示,相邻两室,一明一暗在两室之间有一平面镜M∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,面向平面镜张望,则（） A.甲可以看到乙,但乙看不到甲

复旦固体物理讲义-18能带计算方法简介

上讲回顾 ?金属、绝缘体和半导体 *电子如何填充能带→可用原胞内电子填充判断？ *满带、空带、禁带。满带不导电！ ?结构因子与布里渊边界能级简并的分裂*物理原因同X射线衍射的消光现象→原胞内等价原 子波函数在布里渊区边界反射相干 ?三维空晶格模型的能带结构 *为何发生能带重叠？能带简约图如何得到？由于3D 布里渊区的复杂结构，与1D不同，高布里渊区能带 E(k+K)并不一定比低布里渊区能带高，例子 *如何给出能带结构？沿B区边界高对称轴，因为能 带在布里渊区边界上简并被打开，发生畸变。可反 映能带特征。特别对金属，除此外与自由电子类似http://10.107.0.68/~jgche/能带计算方法简介1

本讲要解决的问题及所涉及的相关概念?如何从3D空晶格模型过渡到典型的金属能带? *布里渊区边界简并是否打开？ ?典型的半导体能带结构? *半导体能带特征 *直接带隙、间接带隙、直接跃迁、带间跃迁 ?能带结构如何得到？→计算→如何计算能带? #对相互作用的合理地截断与近似 #对基函数的合理地取舍与近似 ?两种主要的能带结构计算方法物理思想*赝势方法 *紧束缚方法 http://10.107.0.68/~jgche/能带计算方法简介2

第18讲、能带计算方法简介 1.空晶格能带过渡到典型的金属能带 2.半导体能带结构 3.能带计算方法的物理思想 4.近自由电子近似——平面波方法 5.举例——只取两个平面波 6.平面波方法评论 7.赝势 http://10.107.0.68/~jgche/能带计算方法简介3

1、空晶格能带过渡到金属能带http://10.107.0.68/~jgche/能带计算方法简介4

紫外光漫反射测带隙

REVISTA MEXICANA DE F′ISICA S53(5)18–22SEPTIEMBRE2007 Use of diffuse re?ectance spectroscopy for optical characterization of un-supported nanostructures A.Escobedo Morales,E.S′a nchez Mora,and U.Pal Instituto de F′?sica,Benem′e rita Universidad Aut′o noma de Puebla, Apartado Postal J-48,72570,Puebla,Pue.,M′e xico, e-mail:aescobe@sirio.ifuap.buap.mx,esanchez@sirio.ifuap.buap.mx, upal@sirio.ifuap.buap.mx Recibido el7de julio de2006;aceptado el7de diciembre de2006 Optical properties of un-supported or powdered nanostructures are frequently determined through UV-Vis absorption spectroscopy of their dispersed solutions in liquid media.Though the peak position of the absorption band of semiconductor nanostructures could be de?ned well from such measurements,precise determination of their band gap energies(E g)is dif?cult.However,using the Kubelka-Munk treatment on the diffuse re?ectance spectra of such powdered semiconductor nanostructures,it is possible to extract their E g unambiguously.We discussed the advantages of using Diffuse Re?ectance Spectroscopy(DRS)over UV-Vis absorption spectroscopy in powdered nanostructured materials. Un-doped and In-doped ZnO nanostructures of needle-like morphology,grown by a low-temperature hydrothermal technique are used for the optical studies.Possible sources of mistake in estimating E g from UV-Vis absorption spectra of dispersed samples are discussed. Keywords:Diffuse re?ectance spectroscopy;nanostructures;zinc oxide. Frecuentemente las propiedades′o pticas de nanoestructuras en forma de polvo o no soportadas son determinadas dispersando el material en medios l′?quidos y efectuando espectroscopia de absorci′o n UV-Vis.Aunque la posici′o n de la banda de absorci′o n para estos semiconductores nanoestructurados puede estar bien de?nida,la determinaci′o n precisa del valor de la energ′?a de la banda prohibida(E g)es dif′?cil.Sin embargo,usando el formalismo de Kubelka-Munk en los espectros de re?ectancia difusa obtenidos de las muestras,es posible conocer E g sin ambig¨u edad.Aqu′?se discuten las ventajas de usar la espectroscopia de re?ectancia difusa(DRS)sobre la espectroscopia de absorci′o n UV-Vis en semiconductores nanoestructurados en forma de polvo.Nanoestructuras de ZnO con morfolog′?a tipo aguja,dopadas y no-dopadas con indio crecidas por una t′e cnica hidrot′e rmica a baja temperatura son usadas para los estudios′o pticos.Posibles fuentes de error en la estimaci′o n de E g usando los espectros de absorci′o n UV-Vis de muestras dispersadas son discutidas. Descriptores:Espectroscopia de re?ectancia difusa;nanoestructuras;oxido de zinc. PACS:78.40.-q;78.67.Bf;78.67.-n 1.Introduction The energy gap(E g)is an important feature of semicon-ductors which determines their applications in optoelectron-ics[1-4].The UV-Vis absorption spectroscopy is frequently used to characterize semiconductors thin?lms[5].Due to low scattering in solid?lms,it is easy to extract the E g values from their absorption spectra knowing their thickness.How-ever,in colloidal samples,the scattering effect is enhanced since more super?cial area is exposed to the light beam.In normal incidence mode,dispersed light is counted as ab-sorbed light and the technique(optical absorption)does not distinguish between the two phenomena.On the other hand, it is common to obtain powdered samples instead of thin?lms or colloids,and frequently UV-Vis absorption spectroscopy is carried out dispersing the sample in liquid media like water, ethanol or methanol.If the particle size of the sample is not small enough,it precipitates and the absorption spectrum is even more dif?cult to interpret.In order to avoid these com-plications,it is desirable to use DRS,which enables to obtain E g of un-supported materials[6]. The theory which makes possible to use DR spectra was proposed by Kubelka and Munk[7].Originally they pro-posed a model to describe the behavior of light traveling in-side a light-scattering specimen,which is based on the fol-lowing differential equations: ?di=?(S+K)idx+Sjdx dj=?(S+K)jdx+Sidx(1) where i and j are the intensities of light traveling inside the sample towards its un-illuminated and illuminated surfaces, respectively;dx is the differential segment along the light path;S and K are the so called K-M scattering and absorp-tion coef?cients,respectively.These last two quantities have no direct physical meaning on their own,even thought they appear to represent portions of light scattered and absorbed, respectively,per unit vertical length[8].This model holds when the particle size is comparable to,or smaller than the wavelength of the incident light,and the diffuse re?ection no longer allows to separate the contributions of the re?ection, refraction,and diffraction(i.e.scattering occurs). In the limiting case of an in?nitely thick sample,thick-ness and sample holder have no in?uence on the value of re-?ectance(R).In this case,the Kubelka-Munk equation at any wavelength becomes: K S = (1?R∞)2 2R∞ ≡F(R∞);(2)

八年级物理《镜面反射和漫反射的区分》练习题

八年级物理《镜面反射和漫反射的区分》练习题 1. 下列有关光现象的说法中正确的是（） A.光垂直照射在平面镜上，入射角是90° B.镜面反射与漫反射都遵循光的反射定律 C.光发生镜面反射光路可逆，发生漫反射时光路不可逆 D.光在同一种介质中一定沿直线传播 2. 晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去，是（） A.白纸和平面镜都较亮 B.白纸和平面镜都较暗 C.白纸被照亮而平面镜较暗 D.平面镜被照亮而白纸较暗 3. 下列说法中正确的是（） A.光的传播速度总是3×108m/s B.光总是沿直线传播的 C.物体经平面镜成正立等大的实像 D.漫反射遵循光的反射定律 4. 教室里坐在不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字，主要原因是由于光的（） A.直线传播 B.镜面反射 C.折射 D.漫反射 5. 下列有关光的现象中，说法正确的是（） A.色光的混合规律与颜料的混合规律相同 B.能从不同方向看清物体是因为发生了镜面反射 C.要使投影仪清晰成像在更远的屏幕上，投影仪的镜头要距投影片更近一些 D.近视眼是将像成在了视网膜的后面，应该配戴凹透镜来校正 6. 雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断中正确的是(________) A.迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走发亮处是水 B.迎着月光走，地上发亮处是水，背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光或背着月光走，都应是地上发亮处是水 D.迎着月光或背着月光走，都应是地上暗处是水． 7. 下列关于光现象的说法正确的是()

A.光发生漫反射时，仍遵守光的反射定律 B.光从空气射入水中，传播速度不变 C.月食是因为光的反射而形成的 D.平面镜可以成实像 8. 关于实像和虚像的说法正确的是（） A.虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼 B.实像能用光屏接收，虚像则不能 C.实像一定是光的折射形成的，虚像一定是光的反射形成的 D.实像有放大的也有缩小的，虚像一定是放大的 9. 下列说法中正确的是（） A.小芳面向穿衣镜，当她远离平面镜后退1m，镜中的像将变小 B.小明在平静的水面上看到“云在水中飘”，这是云在水中形成的虚像 C.雨后晴朗的夜晚，当你迎着月光走，为了不踩到积水，应走“较暗”的地方 D.你在一块平面镜中看到了另一同学的眼睛，如果这个平面镜很小，这位同学不会从镜中看到你的眼睛 10. 皮鞋擦上油后，还要用软布擦几下，越擦越亮，这是由于() A.反复擦可以增加漫反射效果 B.鞋油的颜色好，所以越擦越亮 C.鞋油比皮革亮，所以越擦越亮 D.反复擦可以使鞋油填充皮革凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果 11. 下面说法不正确的是() A.镜面反射遵从光的反射定律 B.平行光束经平面镜反射后，仍然是平行光束 C.漫反射不遵从反射定律 D.漫反射中入射的平行光束经反射后，不再是平行光束 12. 关于镜面反射和漫反射说法正确的是（） A.镜面反射遵守反射定律，而漫反射不遵守 B.镜面反射不遵守反射定律，而漫反射遵守 C.镜面反射和漫反射都不遵守反射定律 D.镜面反射和漫反射都遵守反射定律 13. 雨后的夜晚，月亮非常明亮，路上出现了一个个小水坑，我们走在路上时，如果我们迎着月光走________处应该是水坑（选填“亮”或“暗”），此时发生的是________（填“镜面反射”或“漫反射”）． 14. 在学校走廊里挂着一块平面镜，某同学们走近镜子时，他在镜中像的大小________