固体的光学性质

1导论

1.1光学过程的分类

1.2光学系数

1.3复折射率和介电常数

1.4光学材料

1.4.1晶体、绝缘体和半导体

1.4.2玻璃

1.4.3金属

1.4.4分子材料

1.4.5掺杂玻璃和绝缘体

1.5固态的光物理特性

1.5.1晶体对称性

1.5.2电子能带

1.5.3振动带

1.5.4态密度

1.5.5非定域态和集体激发

1.6微观模型

2经典传播

2.1光密介质中光的传播

2.1.1原子振荡

2.1.2振动振荡

2.1.3自由电子振荡

2.2偶极振荡模型

2.2.1Lorentz振荡

2.2.2多重共振

2.2.3与实验结果的对照

2.2.4局域场修正

2.2.5Kramers-Kronig关系

2.3色散

2.4光学各向异性：双折射

3带间吸收

3.1带问跃迁

3.2直接吸收跃迁率

3.3直接带隙半导体的带问吸收

3.3.1带间吸收的原子物理学

3.3.2直接带隙III-V半导体的能带结构

3.3.3联合态密度

3.3.4带边吸收的频率特性

3.3.5Franz-Keldysh效应

3.3.6磁场中的带间吸收

3.4直接带隙半导体的带边吸收

3.5带边上的带问吸收

3.6吸收谱的测量

3.7.半导体光电探测器

3.7.1光电二极管

3.7.2光电导器件

3.7.3光伏器件

4激子

4.1激子的概念

4.2自由激子

4.2.1结合能和半径

4.2.2激子吸收

4.2.3GaAS中自由激子的实验数据

4.3外场中的自由激子

4.3.1电场

4.3.2磁场

4.4高密度自由激子

4.5Frenkel激子

4.5.1稀有气体晶体

4.5.2碱金属卤化物

4.5.3分子晶体

5发光学

5.1固体的发光

5.2带问发光

5.2.1直接带隙材料

5.2.2非直接带隙材料

5.3光致发光

5.3.1激发和弛豫

5.3.2低载流子密度

5.3.3简并

5.3.4光致发光的光谱

5.4电致发光

5.4.1电致发光器件的原理

5.4.2发光二极管

5.4.3二极管激光器

6半导体量子阱

6.1量子约束结构

6.2量子阱的生长和结构

6.3电子能级

6.3.1变量分离

6.3.2有限深势阱

6.3.3无限深势阱

6.4光学吸收和激子

6.4.1选择定则

6.4.2二维吸收

6.4.3实验数据

6.4.4量子阱中的激子

6.5量子约束Stark效应

6.6光发射

6.7子带间跃迁

6.8Bloch振荡

6.9量子点

6.9.1半导体掺人玻璃

6.9.2自组织III-V量子点

7自由电子

7.1等离子体反射率

7.2自由载流子导电性

7.3金属

7.3.1Drude模型

7.3.2金属中的带间跃迁

7.4掺杂半导体

7.4.1自由载流子的反射率和吸收

7.4.2非本征吸收

7.5等离体子

8分子材料

8.1分子材料导论

8.2共轭分子的电子态

8.3分子光谱

8.3.1电子一振动跃迁

8.3.2分子构型图

8.3.3Frank-Condon原理

8.3.4实验光谱

8.4芳香烃

8.5共轭高分子

8.6有机光电材料

9发光中心

9.1振动吸收和发射

9.2色心

9.3离子晶体中的顺磁杂质

9.3.1晶体场效应和振动耦合

9.3.2稀土离子

9.3.3过渡金属离子

9.4固态激光器和光学放大器

9.5磷光体

10光子

10.1红外活性光子

10.2极化固体的红外反射率和吸收

10.2.1经典振子模型

10.2.2Lyddane-Sachs-Teller关系

10.2.3Restrahlen

10.2.4点阵吸收

10.3电磁耦子

10.4极化子

10.5非弹性光散射

10.5.1非弹性光散射的原理

10.5.2Raman散射

10.5.3Br订louin散射

10.6光子寿命

11非线性光学

11.1非线性极化率张量

11.2光学非线性的物理起源

11.2.1非共振非线性

11.2.2共振非线性

11.3二阶非线性

11.3.1非线性混频

11.3.2晶体对称性

11.3.3相位匹配

11.4三阶非线性效应

11.4.1三阶现象回顾

11.4.2各向同性三阶非线性介质

11.4.3半导体中的共振非线性

附录A电介质的电磁理论

A.1电磁场和Maxwell方程

A.2电磁波

附录B辐射吸收和发射

B.1爱因斯坦系数

B.2量子跃迁率

B.3选择定则

附录C能带理论

C.1金属、半导体和绝缘体

C.2近自由电子模型

C3能带结构实例

附录D半导体p-i-n二极管

习题解答

参考文献

符号

索引

　　《牛津大学研究生教材系列》介绍了物理学的主要领域的知识和柑关应用，旨在引导读者进入相关领域的前沿。丛书坚持深入浅出的写作风格，用丰富的示例、图表、总结加深读者埘内容的理解。书中附有习题供读者练习。本书为其中一册，介绍了固体中光学性质的处理方法，介绍了多种材料(如晶体绝缘体．半导体，玻璃，金属以及分子材料)中光的吸收、反射、荧光和散射的基本原理，本书合理的应用了经典和量子的模型，并且用最近的实验数据解释了一些光学现象。　　本书介绍了固体中光学性质的处理方法，介绍了多种材料(如晶体绝缘体．半导体，玻璃，金属以及分子材料)中光的吸收、反射、荧光和散射的基本原理，本书合理的应用了经典和量子的模型，并且用最近的实验数据解释了一些光学现象。本书最大的特点是包含了最近才发展起来的一些新的研究领域，之前的同类教材中都没有涉及这些领域，如半导体量子阱、有机半导体、电子振动固态激光以及非线性光学。　　本书主要面向物理学专业，也适用于电子工程、材料科学和物理化学专业，本书深入浅出，便于学习，附有例题、习题和章节总结。　　本书作者是谢菲尔德大学物理与天文系的MarkFox。