tailieunhanh - Tóm tắt Bài giảng Quang điện tử và Quang điện

Tóm tắt Bài giảng Quang điện tử và Quang điện trang bị các kiến thức về cơ sở quang điện từ, phép trắc quang - đèn nóng sáng và đèn khí, photodetectors, các linh kiện quang điện tử thông dụng. | TÓM TẮT BÀI GIẢNG MÔN HỌC QUANG ĐIỆN TỬ VÀ QUANG ĐIỆN (Optoelectronic and Photoelectronic Devices) CHƯƠNG 1 CƠ SỞ QUANG ĐIỆN TỬ § . MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1)Tia (Ray): + Đường truyền của 1 tia bức xạ (beam of radiation) điện từ (invisible, ultraviolet, visible, infrared) + Thường được biểu diển bởi một mũi tên hay đường thẳng, chỉ thị đường không gian mà bức xạ sẽ đi qua. + Chùm bức xạ phân kỳ (expanding beam) được mô tả bởi nhiều tia (ray). 2) chiết suất và phản xạ: * Chiết xuất của môi trường: n = c/v với c: vận tốc ánh sang trong chân không; v: vận tốc truyền sóng trong môi trường đang xét. * Góc khúc xạ: sin φ = n sin θ , với n: chiết xuât của môi trường chứa tia tới; n' n’: chiết xuât của môi trường khúc xạ. * Với liquid or glass: n = – Glass: n = – ; thủy tinh tinh khiết (grown glass) n = ; (thủy tinh quang học n = ) * Tinh thể và bán dẫn: n > * Đa phản xạ nội: (multiple internal reflection): giữ hai mặt song song của một môi trường, có một số đặc trưng sau: + Khoảng cách tách các tia phản xạ lần một và lần2 (2 lần liên tiếp) d phụ thuộc góc tới và chiều dày của môi trường, ví dụ : thuỷ tinh quang học (n=1,5) dày 1 cm có d ≈ 0,73cm khi góc tới θ ≈ 40o và d ↓ khi θ ↓ . 1 + Cường độ tia phản xạ và tia truyền qua: I r1 (n'−1) 2 = - Tỷ số cường độ tia phản xạ lần 1 tia tới: r = , khi θ <400 với thủy 2 I 0 (n'+1) tinh. - Giả thiết hầu hết năng lượng phản xạ tập trung ở các chùm tia phản xạ Ir1 và Ir2 thì năng lượng chùm tia phản xạ cho bởi r ≈ 2r − 2r 2 + r 3 với r : tỉ số phản xạ hiệu dụng tổng (net effective reflected ratio) - Khi đó số truyền qua: T = IT1/I0 = 1- r Ví dụ: Cho n= 1, n ′ = , θ = 0 ,tìm r , T, và tính lỗi gần đúng. 3) Gương và bộ phản xạ lùi (retro_reflector) * Gương: - Là linh kiện quang phản xạ hầu hết bức xạ tới. - Có 1 mặt được mài bóng và được phủ một lớp vật liệu phản xạ ở vùng bước sóng quan tâm. Với ánh sáng khả kiến, thường dùng bề mặt phủ bạc hoặc nhôm; với vùng hồng ngoại thường dùng mặt phủ vàng. .