反钙钛矿晶体Sc3AlN电子结构和光学性质的第一性原理研究

反钙钛矿晶体Sc3AlN电子结构和光学性质的第一性原理研究
反钙钛矿晶体Sc3AlN电子结构和光学性质的第一性原理研究

鼠标结构及原理

鼠标的定位原理 光电鼠标就是通过红外线或者激光检测鼠标的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,通过程序的处理控制屏幕中光标箭头的移动。 一.鼠标的结构 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别就是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送与收取。我们可以将其理解成就是光电鼠标中的“管家婆”,实现与主板USB接口之间的桥接。当然,它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就就是dpi对鼠标定位的影响。dpi就是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi 越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 光学感应器 光学感应器就是光电鼠标的核心。 光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)与DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像),然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算与比较,通过图像的比较,便可实现鼠标所在位置的定位工作。

光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图中可以清楚地瞧到,光学透镜组件由一个棱光镜与一个圆形透镜组成。 其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观瞧光电鼠标的背面外壳,我们可以瞧出圆形透镜很像一个摄像头。 不管就是阻断棱光镜还就是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就就是光电鼠标无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。 发光二极管 光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”,自然少不了“摄影灯”的支援。否则,从鼠标底部摄到的图像将就是一片黑暗,黑暗的图像无法进行比较,当然更无法进行光学定位了。 通常,光电鼠标采用的发光二极管就是红色的(也有部分就是蓝色的),且就是高亮的(为了获得

光栅的结构及工作原理

光栅的结构及工作原理 光栅是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件,它主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常,标尺光栅固定在机床的活动部件上(如工作台或丝杠),光栅读数头安装在机床的固定部件上(如机床底座),二者随着工作台的移动而相对移动。在光栅读数头中,安装着一个指示光栅,当光栅读数头相对于标尺光栅移动时,指示光栅便在标尺光栅上移动。当安装光栅时,要严格保证标尺光栅和指示光栅的平行度以及两者之间的间隙(一般取或要求。 1.光栅尺的构造和种类 光栅尺包括标尺光栅和指示光栅,它是用真空镀膜的方法光刻上均匀密集线纹的透明玻璃片或长条形金属镜面。对于长光栅,这些线纹相互平行,各线纹之间距离相等,我们称此距离为栅距。对于圆光栅,这些线纹是等栅距角的向心条纹。栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数。常见的长光栅的线纹密度为25,50,100,125,250条/mm。对于圆光栅,若直径为70mm,一周内刻线100-768条;若直径为110mm,一周内刻线达600-1024条,甚至更高。同一个光栅元件,其标尺光栅和指示光栅的线纹密度必须相同。 2.光栅读数头 图4-7是光栅读数头的构成图,它由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成。读数头的光源一般采用白炽灯泡。白炽灯泡发出的辐射光线,经过透镜后变成平行光束,照射在光栅尺上。光敏元件是一种将光强信号转换为电信号的光电转换元件,它接收透过光栅尺的光强信号,并将其转换成与之成比例的电压信号。由于光敏元件产生的电压信号一般比较微弱,在长距离传递时很容易被各种干扰信号所淹没、覆盖,造成传送失真。为了保证光敏元件输出的信号在传送中不失真,应首先将该电压信号进行功率和电压放大,然后再进行传送。驱动线路就是实现对光敏元件输出信号进行功率和电压放大的线路。

几何光学的基本原理

第三章几何光学 本章重点: 1、光线、光束、实像、虚像等概念; 2、Fermat原理 3、薄透镜的物像公式和任意光线的作图成像法; 4、几何光学的符号法则(新笛卡儿法则); 本章难点: 5、理想光具组基点、基面的物理意义; §3.1 几何光学的原理 几何光学的三个实验定律: 1、光的直线传播定律——在均匀的介质中,光沿直线传播; 2、光的独立传播定律——光在传播过程中与其他光束相遇时,不改变传播方 向,各光束互不受影响,各自独立传播。 3、光的反射定律和折射定律 当光由一介质进入另一介质时,光线在两个介质的分界面上被分为反射光线和折射光线。 反射定律:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,这个平面叫做入射面,入射光线和反射光线分居法线两侧,入射角等于反射角 光的折射定律:入射光线、法线和折射光线同在入射面内,入射光线和折射光线分居法线两侧,介质折射率不仅与介质种类有关,而且与光波长有关。 §3.2 费马原理 一、费马原理的描述:光在指定的两点间传播,实际的光程总是一个极值(最大值、最小值或恒定值)。 二、表达式 ,(A,B是二固定点) Fermat原理是光线光学的基本原理,光纤光学中的三个重要定律——直线传播定律,反射定律和折射定律()——都能从Fermat原理导出。 §3.3 光在平面界面上的反射和折射、光学纤维 一、基本概念:单心光束、实像、虚像、实物、虚物等 二、光在平面上的反射 根据反射定律,可推导出平面镜是一个最简单的、不改变光束单心性的、能成完善像的光学系统. 三、单心光束的破坏(折射中,给出推导) 四、全反射 1、临界角

2、全反射的应用 全反射的应用很广,近年来发展很快的光学纤维,就是利用全反射规律而使光线沿着弯曲路程传播的光学元件。 2、应用的举例(棱镜) §3.4 光在球面上的反射和折射 一、基本概念 二、符号法则(新笛卡儿符号法则) 在计算任一条光线的线段长度和角度时,我们对符号作如下规定: 1、光线和主轴交点的位置都从顶点算起,凡在顶点右方者,其间距离的数值为正,凡在顶点左方者,其间距离的数值为负。物点或像点至主抽的距离,在主轴上方为正,在下方为负。 2、光线方向的倾斜角度部从主铀(或球面法线)算起,并取小于π/2的角度。由主轴(或球面法线)转向有关光线时,若沿顺时针方向转,则该角度的数值为正;若沿逆时针方向转动时,则该角度的数值为负。 3、在图中出现的长度和角度只用正值。 三、球面反射对光束单心性的破坏 四、近轴光线条件下球面反射的物像公式 五、近轴光线条件下球面折射的物像公式(高斯公式) 六、高斯物像公式 七、牛顿物像公式(注意各量的物理意义) 八、例题一个折射率为1.6的玻璃哑铃,长20cm,两端的曲率半径为2cm。若在哑铃左端5cm处的轴上有一物点,试求像的位置和性质。 §3.5 薄透镜 一、基本概念: 凸透镜、凹透镜、主轴、主截面、孔径、厚透镜、薄透镜、物方焦平面、像方焦平面等 二、近轴条件下薄透镜的成像公式 如果利用物方焦距和像方焦距

典型光学仪器的基本原理

1、光学仪器在国民生产和生活中各个领域广泛应用,绝大多数光学仪器可归纳为望远镜系统、显微镜系统和照明系统三类。 2、人眼构造:人眼本身就相当于一个摄影系统,外表大体呈球形,直径约为25mm,由角膜、瞳孔、房水、睫状体、晶状体和玻璃体等组成的屈光系统相当于成像系统的镜头,起聚焦成像作用。眼睛内的视网膜和大脑的使神经中枢等相当于成像系统的感光底片和控制系统,能够接收外界信号并成像。 3、视度调节:眼睛通过睫状肌的伸缩本能地改变水晶体光焦度的大小以实现对任意距离的物体自动调焦的过程称作眼睛的视度调节。 4、视觉调节:人眼除了随着物体距离的改变而调节晶状体曲率外,还可以在不同的明暗条件下工作,人眼能感受非常大范围的光亮度变化,即眼睛对不同的亮度条件下具有适应的调节能力,这种能力称为眼睛的视觉调节。 5、放大镜定义:放大镜(英文名称:magnifier):用来观察物体细节的简单目视光学器件,是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角(视角)。 6、视角愈大,像也愈大,愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角,但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜,令其紧靠眼睛,并把物放在它的焦点以内,成一正立虚像。放大镜的作用是放大视角。 7、显微镜:显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微

镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的最小极限达0.1微米,国内显微镜机械筒长度一般是160mm。 8、光学显微镜由目镜,物镜,粗准焦螺旋,细准焦螺旋,压片夹,通光孔,遮光器,转换器,反光镜,载物台,镜臂,镜筒,镜座,聚光器,光阑组成。 9、显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜。 10、光学显微镜:通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无

高中化学选修三——晶体结构与性质

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? eg :1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( ) A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?

二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸:H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质::X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子) CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物

(精选)光学基本理论

光学基础理论 一. 光学基本定律 1.光直线传播定律 2.光独立传播定律 3.光反射定律 I**= - I I –入射角 I**-- 反射角 4.光折射定律 n Sin I = n*Sin I* I –入射角 I*-- 折射角 n-- 折射率(入射空间) n*--折射率(折射空间) 光在介质中的速度 直角棱鏡 材質:K9(Bk7) n=1.5163 Im=41.26° I=45° 產生反射 二 在特定条件下,光线在界面能全部反射回去,这叫光的全反射. 临界角: Sin I m=n*/n I m--临界角当入射角大于临界角时,产生全反射. 全反射的用途: 1.棱镜 2.光纤 三. 球面与球面系统 -1-

由二个球面组成一个透镜,一个或多个透镜组成一个镜头, 多个镜头和其它光学元件组成一个光学系统. 四. 与镜头和透镜相关的基本参数 1.焦距 (EFL) A.物方焦距 ( f ): 由前主面到前焦点的距离. B.像方焦距 ( f*): 由后主面到后焦点的距离. Q—前主面 Q’---后主面 H---前主点 H’---后主点 F---前焦点 F’---后焦点 U---物方孔径角 U’---像方孔径角 焦距公式: f*=h/tgU* f =h/tgU 在镜头或透镜中有一对垂轴放大率为+1的二个平面Q和Q’. 2.后截距 (BFL) A.由镜头或光学系统最后一面到像面的距离为光学后截距(BFL). B.由下座端部到像面的距离为机械后截距(BFL*) BFL>BFL* -2-

3.F/NO (F数) F/NO=f*/D入 f *---焦距(EFL)D入---入瞳直径入瞳为光栏经其前方光学系统所成的像.举例: 4.半视角 (FOV/2)(ω)[视场角 (FOV)(2ω)] 物镜在其接收元件上成像的空间范围称为视场角.其一半为半视角. Y’ = f*tgω Y’---像的大小 f*---焦距(EFL) 5.畸变量(DIST) 在视场角较大或者很大时,所产生的像变形称为畸变. DIST=[Y’-Y0’/Y0’]×100% -3-

光学仪器基本原理

第二章光学仪器基本原理 光学仪器分为:助视仪器、投影仪器、分光仪器。本章主要研究常见光学仪器的放大本领、聚光本领、分辨本领。 §1人眼 一、结构与特性 结构如图所示,人眼主要由角膜、前房、瞳孔、水晶体、后房、视网膜 等组成。 简化眼——高尔斯特兰(A.Gullstrand)模型: n r mm f mm f mm D ===-'== 43571712285848 /.... 、、、、Φ 特性: a.适应过程:瞳孔大小调整需要时间,由视近到视远调整需要时间。 b.视觉暂留:人眼看见的画面会在大脑记忆中停留一段时间( 1 16 秒)。 c.立体视觉:用双眼(或单眼转动眼球时)可感觉物体的空间位置。 二、人眼的调节 远点S FO :眼肌松驰,水晶体两曲面曲率半径最大时,能在视网膜上成清晰像的物到眼的距离。 近点S NO :眼肌收缩,水晶体两曲面曲率半径最小时,能在视网膜上成清晰像的物到眼的距离。 明视距离S MS :在合适照明下,一般人眼看眼前25cm处的物不费力,很舒适,且能看清物体的细节,这个距离称为明视距离。

正常眼:S FO →∞,S NO <25cm. 近视眼:S FO 是一有限值,成因是眼球变长,角膜、水晶体曲率过大或折射率异常等。 远视眼:S NO >25cm ,成因是眼球变短等,老年人多半是远视眼(也称老花眼)。 三、非常眼的校正 1.近视眼:眼前加凹透镜,使有限远的远点恢复到无限远。 例:一近视眼的远点为1m ,问需配多少度的眼镜。 [解] 由题设可知:S S m =-∞'=-,1 故 Φ= '='-=-=-1111100f S S D 度 2.远视眼:眼前加凸透镜,使近点移近到离眼为明视距离处。 例:一近视眼的近点为1.5m ,问看近物时需戴多少度的眼镜。 [解] 由题设可知:S m S m =-'=-02515 .., 故 Φ= '='-==11133330f S S D .度 若S NO →∞,则ΦΦ===M 4400D 度,故理论上无高度远视眼。 3*.校正后调节范围的变化 A.近视眼(设S m S m FO NO =-=-101,.): 设眼球的折射率为'n ,眼球的长度为'S ,视近物时眼球的光焦度为ΦNO ,则 不戴镜时:''-=n S S 1 NO NO Φ 戴 镜 时:''-' =+n S S 1 NO NO ΦΦ 故 Φ='-'11 S S NO NO ,'=-S m NO 011 . 即近视眼戴眼镜后也可看近处的物,调节范围变大。 B.远视眼(设S S m FO NO =-∞=-,15.):

高中化学选修三——晶体结构与性质.doc

晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有(能自发呈现多面体外形)无(不能自发呈现多面体外形) 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? 1 1 1

eg:1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在() ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是() A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子? 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸:H2SO4 、HNO3、

激光头原理和结构

激光头原理和结构 1. 前言 自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD问世以来,数字视频光盘DVD(digital video disk)一直是新一代光盘的一个梦想,虽然在几年前出现了VCD,但是对于光盘来讲,技术上没有改变,只是对数据进行了压缩,画质也只是VHS水准,不过是过渡性产品,在国外没有形成市场。 数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化,容易被计算机处理等优点,所以能记录2小时以上高画质的数字图象的光盘,已经让人盼望已久。最近几年,短波长的半导体激光器技术,薄型化光盘基板技术,对物透镜的高数值径NA化技术等的进步,使光盘的记录密度高密度化成为可能,同时数字连续可变画面压缩技术也有很大的进步,使长时间高画质的连续可变画面收录在一光盘里成为可能。 在以上这些技术基础被奠定之后,世界上的十家大企业共同制定了新世代数字视频光盘DVD(digital video disk)的标准,既在和原有CD同样尺寸下,记录容量为原来光盘7.5倍4.7G,并采用高画质的MPEG2数字信号压缩式,使之能够存储135分的电影。 DVD播放机主要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技术组成的,其中MPEG2解码器由于是通用标准,目前开发出芯片的厂商不下十几家,而光学头的技术还主要掌握在日本厂商手中。 光盘技术就是一束被聚焦到回折界限的最小激光束照射到盘面,由于记录着信息的盘面的凹凸对光的反射不同,就可以读出盘上的信息。 对于光学头来讲,它特有的技术有如下几个: a. 通过利用被聚焦到回折界限的最小激光束,穿过0.6mm的透

明塑料层,从凹凸信息面取出信号。 b. 使用半导体激光二极管,使用数值径NA为0.6的对物透镜,把激光束聚焦为由波长决定的回折界限为止的最小光束。 c.光盘外形的误差和不同光盘交换时带来的对物透镜的焦点位置在光盘信息记录面的位置变化,还有光盘回转时光盘面上下振动也会引起焦点位置变化,为了对焦点位置变化进行自动补正,必须把能够以精度为正负1μm对焦点位置控制的误差检出机能和控制用的伺 服机构藏在光学头里。 d.光盘的形状中心和光盘的回转中心之间的偏心补正,还有对于在轨道间距为0.74μm的轨道上,精度正负0.1μm控制激光束对轨道的追迹控制用误差检出机能和控制用的伺服机构藏在光学头里。 在这里对于光盘装置系统,能满足以上要求的光学头的基本光学系,对物透镜OL(object lens),作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode),准直透镜CL,和其他一些光学头用的光学部品的原理及设计进 行说明。 2. 光学头基本原理 2.1.光学头的基本光学系和光学部品的收差 光学头是DVD系统的最大关键部件之一,它的基本原理图如下

化学发展前言-钙钛矿与晶体结构

钙钛矿与晶体结构 作者:年级:2014级学号: 摘要:本文主要简单整理钙钛矿的概念,晶体结构。收集国内外关于钙钛矿的部分应用情况和前景。结合初中教学实际,关于钙钛矿的材料可结合金属和金属材料相关教学内容,应用到教学和学业水平测试试题中。 关键词:钙钛矿晶体结构概念初中 1 前言 这是我第一次接触到钙钛矿这个概念。加上在初中教学已有七年的时间,对于化学材料方面的前沿课题接触甚少。因此,对于何老师讲座《钙钛矿(Perovskite) 与晶体结构》的主题,论述方面我就不过多的涉及,主要是查阅文献,更多的了解目前国内外的相关知识。 2 正文部分 2.1钙钛矿的概念 钙钛矿是以俄罗斯地质学Preosvik的名字命名的,是指一类陶瓷氧化物,其分子通式为ABO3;此类氧化物最早被发现,是存在于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO3)化合物。根据分子公式中各化合物的比例(1:1:3)来简称,又名“113结构”。呈立方体晶形。 2.2钙钛矿的结构 组成为钙钛矿结构类型的化合物,所属晶系主要有正交、立方、菱方、四方、单斜和三斜晶系。A位离子通常是稀土或者碱土具有较大离子半径的金属元素,它与12个氧配位,形成最密立方堆积,主要起稳定钙钛矿结构的作用;B位一般为离子半径较小的元素(一般为过渡金属元素,如Mn、Co、Fe等),它与6个氧配位,占据立方密堆积中的八面体中心,由于其价态的多变性使其通常成为决定钙钛矿结构类型材料很多性质的主要组成部分。与简单氧化物相比,钙钛矿结构可以使一些元素以非正常价态存在,具有非化学计量比的氧,或使活性金属以混合价态存在,使固体呈现某些特殊性质。由于固体的性质与其催化活性密切相关,钙钛矿结构的特殊性使其在催化方面得到广泛应用。 钙钛矿复合氧化物具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催

光学镜头基本知识

光学镜头基本知识 第一章光线的传播 一﹑光在真空中是沿直线传播的 光在真空中(均匀介质中)是沿直线传播的﹐但是由於在我们的真实空间中﹐光并不能做到这一点﹐这是因为空气。在我们的空气中﹐有存在着各式各样的杂物﹐粉尘﹐水雾等。由於这些东西的存在﹐光在直线传播的过程中﹐碰到这些东西﹐就会产生反射﹐折射。而﹐粉尘表面并不光滑﹐光照射到这粉尘面上的时候便会往各个方向反射﹐这边形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐这便能使我们能感觉到光﹐能看到东西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大气中传输总不能按着直线传输﹐光在碰到不透光的物质时会发生反射﹐光碰到透光的物质时会发生透射﹐折射。入射光线﹐反射光线﹐折射光线﹐在同一个平面上﹐即三线共面。 光的反射 光在传输过程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定义为﹕入射光线和法线组成的夹角 反射角定义为﹕反射光线和法线组成的夹角 法线﹕法线就是垂直於入射面的线。法线是一条虚构的线﹐并不是事实存在的。光的透射和折射 有些物质是透光的﹐光可以穿透这些物质﹐这便是光的透射。 每种不同材质的东西都有着不同的透过率﹐光在这些物质中穿透的时候总会有着能量的损失。入射光线的强度与出射光线的强度的比值为这一材质的透过率。 所谓光线的折射就是指光线在进行传输的过程中从一种介质进入另一种介质的时候﹐不会沿直线传播﹐而是有了一定角度的弯折。这便是光线的折射。 通常在大气中我们认定其折射率为1。 折射定律被描述为﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数﹐它等于折射线所处介质的折射率n`与入射线所处介质的折射率n之比。 通常折射率较大的介质称为光密介质﹐折射率较小的介质称为光疏介质。若入射光在光密介质﹐这时折射角总大于入射角﹐折射角随着入射角增大而增大﹐最大使折射角为90度﹐这时sini`=1﹐若入射角再增大﹐将发生全反射。 自然界有很多全反射现象﹕海市蜃楼﹑沙漠幻影﹑等。

第三章__几何光学的基本原理复习课程

第三章__几何光学的 基本原理

第三章几何光学的基本原理 3.眼睛E和物体PQ之间有一块折射率为1.5的玻璃平板(如图所示),平板的厚度d为30cm。求物体PQ的像Q P' '与物体PQ之间的距离2d为多少? 已知:1 = n,5 1. = 'n,cm d30 = 求:? = 2 d 解: 由图可知 1 2i QN Q Q d sin = ' =, 设x QN=,即光线横向的偏移,则 1 2i x d sin =(1) 在入射点A处,有 2 1 i n i n sin sin' = 在出射点B处,有 1 2 i n i n' = 'sin sin,因此可得1 1 i i' = 即出射线与入射线平行,但横向偏移了x。 由图中几何关系可得:()()2 1 2 2 1 i i i d i i AB x- = - =sin cos sin 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 又因为 1i 和2i 很小,所以 12≈i cos , ()2121i i i i -≈-sin 而 21i n ni '= ,所以 1121 i n i n n i '='= 则 ()??? ??'-=-=11211i n i d i i d x ,即 ??? ??'-'=n n di x 11 (2) (2)式代入(1)式得 cm d d n n i i d d 103 1 511511112==??? ??-=??? ??'-'≈ .. 6.高5cm 的物体距凹面镜顶点12cm ,凹面镜的焦距是10cm ,求像的位置及高度,并作光路图。 已知:cm y 5=, cm s 12-=,cm f 10-=' 求:?='s ?='y 作光路图 解:根据 f s s '='+1 11 得601 121101111-=+-=-'='s f s , cm s 60-='∴ 又据 n n s s y y '?'=' ,而 n n -=' 所以得 cm y s s y 25512 60-=?---='-=' 光路图(cm r cm r f 20102 -=∴-== ',Θ )C 为圆心。 7. 一个5cm 高的物体放在球面镜前10cm 处,成1cm 高的虚像。求:(1)此镜的曲率半径;(2)此镜是凸面镜还是凹面镜?

晶体结构与性质知识总结(完善)

3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类。 * 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— (1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 (2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙; <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 (1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。 (2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类

晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 (1)熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键,绝不会破坏分子内部的。 同为分子晶体的不同物质,一般来说尤其对于结构组成相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越;相对分子质量相差不大的分子,极性越大熔沸点越;含氢键的熔沸点会特殊的些。 例如: (2)溶解性——遵循同性互溶原理(或说相似相溶原理):即极性分子易溶于性溶剂(多为),如卤化氢(HX)、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水;非极性分子易溶于非极性(有机)溶剂,如硫、磷和卤素单质(X2)不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更,如乙醇、氨气与水。 5、类别范畴 (1)除C、Si、B外的非金属单质,如卤素、氧气和臭氧、硫(S8)、白磷(P4)、足球烯(C60)、稀有气体等。 (2)除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物,包括非金属氢化物和氧化物,如氨(NH3)、冰(H2O)、干冰(CO2)、三氧化硫(SO3)等。 (3)所有的酸分子(纯酸而非溶液)。 (4)大多有机物。 (5)除汞外常温下为液态和气态的物质。 (6)能升华的物质。如干冰、碘、等。 6、结构例析 如果分子间作用力只有范德华力,其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心,若以一个分子为中心,其周围通常有个紧邻分子,这一特征称为分子密堆积,如O2、C60、CO2、I2等。 (1)干冰 固态的,色透明晶体,外形像冰,分子间作用力只有,熔点较,常压能升华,常作制冷剂或人工降雨。 二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角,与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个,若正方体棱长为a,则这两个相邻的CO2的距离为。 (2)冰 固态的,色透明晶体,水分子间作用力除外,还有,氢键虽远小于共价键,但明显大于范德华力,所以冰的硬度较,熔点相对较。 每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个,这几个水分子形成一个的空间构型,晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以冰的密度于液体水(4C的水密度最大,通常认为是1)。 (3)天然气水合物 ——可燃冰·海底储存的潜在能源,甲烷分子处于水分子形成笼子里,形式多样。 二、原子晶体 1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构的

(完整版)钙钛矿结构示意图

一、钙钛矿结构示意图 钙钛矿型复合氧化物是结构与钙钛矿CaTiO3相同的一大类化合物,钙钛矿结构可以用ABO3表示(见上图),A位为稀土元素,阳离子呈12配位结构,位于由八面体构成的空穴内;B位为过渡金属元素,阳离子与六个氧离子形成八面体配位。钙钛矿型催化剂在中高温活性高,热稳定性好,成本低。研究发现,表面吸附氧和晶格氧同时影响钙钛矿催化活性。较低温度时,表面吸附氧起主要的氧化作用,这类吸附氧能力由B位置金属决定;温度较高时,晶格氧起作用,不仅改变A、B 位置的金属元素可以调节晶格氧数量和活性,用+2或+4价的原子部分替代晶格中+3价的A、B原子也能产生晶格缺陷或晶格氧,进而提高催化活性。 二、双钙钛矿结构示意图 近年来,双钙钛矿型氧化物得到了越来越广泛的关注,双钙钛矿的通式可表示为A2B’B’’O6,标准的A2B’B’’O6型氧化物可以看作是由不同的BO6八面体规则的相间排列而成。一般情况下B′和B″是不同的过渡金属离子,其晶体结构如图2所示。A2B’B’’O6结构双层钙钛矿型复合氧化物呈NaCl型结构相见排列。多数情况下双层钙钛矿氧化物结构也将发生畸变,它的结构一般由离子

大小、电子组态和离子间相互作用等决定,而且双钙钛矿结构中B’O6和B’’O6八面体的稳定性对整个结构的稳定性起着很重要的作用,B′位、B″位离子相应的氧化物越稳定,则钙钛矿结构越稳定。双钙钛矿型复合氧化物的制备近年已成为材料科学的重要发展方向。从理论角度上看,双钙钛矿氧化物材料可以提供更加丰富的变换组合,给研究者提供了广阔的研究空间。 Sr2FeMoO6属于典型的A2B’B’’O6结构氧化物,其理想形式为Fe3+和Mo5+分别有序地占据B′和B″位置,FeO6八面体和MoO6八面体在三维空间以共角顶的方式相间排列组成三维框架,Sr2+则填充在由8个八面体所围成的空隙的中心位置,如上图所示。实际上,由于占据A位、B′位及B″位的Sr2+、Fe3+、Mo5+并不是像标准立方双钙钛矿结构那样完全匹配,因此,在常温下其结构并非为立方对称,而是沿c轴方向有一个拉伸,畸变为四方对称结构。大量的研究表明,Sr2FeMoO6中存在Fe/Mo离子的反位缺陷(反位缺陷是指Fe离子占据Mo位而Mo离子占据Fe位),而且反位缺陷对Sr2FeMoO6的电输运性质和磁学性质有很大的影响。

光学镜头基本知识

光學镜头基本知識 第一章光線的傳播 一﹑光在真空中是沿直線傳播的 光在真空中(均勻介質中)是沿直線傳播的﹐但是由於在我們的真實空間中﹐光並不能做到這一點﹐這是因為空氣。在我們的空氣中﹐有存在著各式各樣的雜物﹐粉塵﹐水霧等。由於這些東西的存在﹐光在直線傳播的過程中﹐碰到這些東西﹐就會產生反射﹐折射。而﹐粉塵表面並不光滑﹐光照射到這粉塵面上的時候便會往各個方向反射﹐這邊形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐這便能使我們能感覺到光﹐能看到東西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大氣中傳輸總不能按著直線傳輸﹐光在碰到不透光的物質時會發生反射﹐光碰到透光的物質時會發生透射﹐折射。入射光線﹐反射光線﹐折射光線﹐在同一個平面上﹐即三線共面。 2.1 光的反射 光在傳輸過程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定義為﹕入射光線和法線組成的夾角 反射角定義為﹕反射光線和法線組成的夾角 法線﹕法線就是垂直於入射面的線。法線是一條虛構的線﹐並不是事實存在的。 2.2 光的透射和折射 有些物質是透光的﹐光可以穿透這些物質﹐這便是光的透射。 每種不同材質的東西都有著不同的透過率﹐光在這些物質中穿透的時候總會有著能量的損失。入射光線的強度與出射光線的強度的比值為這一材質的透過率。 所謂光線的折射就是指光線在進行傳輸的過程中從一種介質進入另一種介質的時候﹐不會沿直線傳播﹐而是有了一定角度的彎折。這便是光線的折射。 通常在大氣中我們認定其折射率為1。 折射定律被描述為﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比為常數﹐它等于折射線所處介質的折射率n`与入射線所處介質的折射率n之比。 通常折射率較大的介質稱為光密介質﹐折射率較小的介質稱為光疏介質。若入射光在光密介質﹐這時折射角總大于入射角﹐折射角隨著入射角增大而增大﹐最大使折射角為90度﹐這時sini`=1﹐若入射角再增大﹐將發生全反射。 自然界有很多全反射現象﹕海市蜃樓﹑沙漠幻影﹑等。

高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题

黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题时间:110分钟满分:120分2011.2.25 命题人:高存勇 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成的离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。 下列说法正确的是 A.该物质的分子式为SN B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高的熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配 7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原 子填充在石墨各层谈原子中。比较常见的石墨间隙化合物 是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,其平面图形见下图,则x值为: A . 8 B. 12 C.24 D.60 8.金属键具有的性质是 A.饱和性B.方向性C.无饱和性和方向性D.既有饱和性又有方向性9.下列说法正确的是 A.124g P4含有的P-P键的个数为6N A B.12g石墨中含有的C-C键的个数为2N A C.12g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5N A D.60gSiO2中含Si-O键的个数为2N A 10.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素

光学基础学习知识原理及其应用资料

光学的基本原理及应用 人类很早就开始了对光的观察研究,逐渐积累了丰富的知识。远在2400多年前,我国的墨翟(公元前468—前376)及其弟子们所著的《墨经》一书,就记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,可以说是世界上最早的光学著作。 现在,光学已成为物理学的一个重要分支,并在实际中有广泛应用.光学既是物理学中一门古老的基础学科,又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一,具有强大的生命力和不可估量的发展前景。 按研究目的的不同,光学知识可以粗略地分为两大类.一类利用光线的概念研究光的传播规律,但不研究光的本质属性,这类光学称为几何光学;另一类主要研究光的本性(包括光的波动性和粒子性)以及光和物质的相互作用规律,通常称为物理光学。 一、光学现象原理 光的传播速度很快,地球上的光源发出的光,到达我们眼睛所用的时间很短,根本无法觉察,所以历史上很长一段时间里,大家都认为光的传播是不需要时间的.直到17世纪,人们才认识到光是以有限的速度传播的。 光速是物理学中一个非常重要的基本常量,科学家们一直努力更精确地测定光速.目前认为真空中光速的最可靠的值为

c=299 792 458 m/s 在通常的计算中可取 c=3.00×108m/s 玻璃、水、空气等各种物质中的光速都比真空中的光速小. (一)直线传播 光能够在空气、水、玻璃透明物质中传播,这些物质叫做介质.在小学自然和初中物理中我们已经学过,光在一种均匀介质中是沿直线传播的.自然界的许多现象,如影、日食、月食、小孔成像等,都是光沿直线传播产生的. 由于光沿直线传播,因此可以沿光的传播方向作直线,并在直线上标出箭头,表示光的传播方向,这样的直线叫做光线。物理学中常常用光线表示光的传播方向。有的光源,例如白炽灯泡,它发出的光是向四面八方传播的;但是有的光源,例如激光器,它产生的光束可以射得很远,宽度却没有明显的增加.在每束激光中都可以作出许多条光线,这些光线互相平行,所以叫做平行光线.做简单实验的时候,太阳光线也可以看做平行光线.

第三章 几何光学的基本原理1资料

第三章 几何光学的基本原理 1 证明反射定律符合费马原理。 证明:设平面Ⅰ为两种介质的分界面,光线从A 点射向界面经反射B 点,在分界面上的入射点为任意的C 点;折射率分别为:n 1、n 2。 (1)过A 、B 两点做界面的垂直平面Ⅱ,两平面相交为直线X 轴,过C 点做X 轴的垂线,交X 轴于C '点,连接ACC '、BCC '得到两个直角三角形,其中:AC 、BC 为直角三角形的斜边,因三角形的斜边大于直角边,根据费马原理,光线由A 点经C 点传播到B 点时,光程应取最小值,所以在分界面上的入射点必为C '点,即证明了入射光线A C '和反射光线B C '共面,并与分界面垂直。 (2)设A 点的坐标为(x 1,y 1),B 点坐标为(x 2,y 2),C 点坐标为(x ,0),入射角为θ,反射角为θ',则光线由A 传播到B 的光程: ))()((2 2222 1211y x x y x x n +-+ +-=? 若使光程取极值,则上式的一阶导数为零,即: 0)()(22 2 2221 2 11=+--- +--=? y x x x x y x x x x dx d 从图中得到:21 2 11)(sin y x x x x +--= θ 22 2 22)(sin y x x x x +--= 'θ 也即:sin θ=sin θ',说明入射角等于反射角,命题得证。 2 根据费马原理可以导出在近轴条件下,从物点这出并会聚到象点所有光线的光程都相等。由此导出薄透镜的物象公式。

解: 3 眼睛E 和物体PQ 之间有一块折射率为1.5的玻璃平板,平板的厚度d 为30cm ,求PQ 的象P 'Q '与物体之间的距离d 2。 解:方法一 P 'Q '是经过两个平面折射所形成的象 (1)PQ 经玻璃板前表面折射成象: 设PQ 到前表面的距离为s 1,n=1、n '=1.5 由平面折射成象的公式:11s n n s '=' 得到:112 3 s s =' (2)PQ 经玻璃板前表面折射成象: 从图中得到:s 2=s 1+d 、n=1.5、n '=1 根据:22s n n s ' =' 解出最后形成的象P 'Q '到玻璃板后表面的距离:d s s 3 212+=' 物PQ 到后表面的距离:s=s 1+d 物PQ 与象P 'Q '之间的距离d 2:d 2 = s 2'-s =(3 2 1- )d=10cm 方法二:参考书中例题的步骤,应用折射定律解之。 方法三:直接应用书中例题的结论:d 2 =d (1-1/n )即得。 4 玻璃棱镜的折射角A 为600,对某一波长的光其折射率为1.6,计算(1)最小偏向角;(2)此时的入射角;(3)能使光线从A 角两侧透过棱镜的最小入射角。 解:(1)根据公式:2 sin 2 sin 0A A n += θ

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