1. Zjawiska zachodzące przy przechodzeniu fali świetlnej przez materiał: odbicie- zjawisko zmiany kierunku
rozprzestrzeniania się promieni świetlnych zachodzące na granicy dwóch ośrodków, przy czym gdy co najmniej
jeden z nich jest przezroczysty. załamanie- to zakrzywienie promieni świetlnych przy przechodzeniu z jednego
ośrodka (materiału) do innego. Kiedy światło przechodzi z ośrodka o wyższej gęstości do drugiego o niższej
załamuje się od normalnej (prostopadłej do powierzchni w miejscu przechodzenia), zaś kiedy przechodzi z
ośrodka o niższej gęstości do drugiego o wyższej załamuje się do normalnej. Absorpcja- proces pochłaniania
energii fali przez substancję. Na skutek absorpcji natężenie światła wiązki przechodzącej przez substancję ulega
zmniejszeniu, przy czym część tego osłabienia spowodowania jest również rozpraszaniem światła. Transmisja
(przepuszczalność)- Procent światła widzialnego, pochodzącego z promieniowania słonecznego
przenikającego przez szkło.
Współczynnik załamania światła (oznaczany literą n) jest wielkością opisującą załamanie światła przy
przejściu z jednego ośrodka do drugiego. Liczbowo współczynnik załamania wyraża się poprzez stosunek
prędkości światła v

1

w jednym ośrodku do prędkości v

2

w drugim ośrodku, n

21

=v

1

/v

2.

Całkowite wewnętrzne

odbicie to zjawisko fizyczne zachodzące dla fal (najbardziej znane dla światła) występujące na granicy
ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Polega ono na tym, że światło padające na granicę od strony
ośrodka o wyższym współczynniku załamania pod kątem większym niż kąt graniczny, nie przechodzi do
drugiego ośrodka, lecz ulega całkowitemu odbiciu. Absorpcja fotonów- zachodzi przez wzbudzenie (przejście)
układów energetycznych w materiale do wyższych stanów energetycznych (atomów, jonów, elektronów).
Wzbudzone elementy mogą powracać do stanów niższych emitując promieniowanie o odpowiedniej długości.
Materiał może absorbować jedynie kwanty energii większe od wartości energii przerwy energetycznej. Podział
widma- Gdy fale elektromagnetyczne rozchodzą się w jakimś ośrodku, wtedy na ogół prędkość rozchodzenia
będzie różna dla fal o różnych długościach. Pojawiają się więc różnice w rozchodzeniu się fal. Różnice między
falami elektromagnetycznymi o różnych częstotliwościach uwydatniają się szczególnie wyraźnie w
wytwarzaniu i wykrywaniu promieniowania elektromagnetycznego. Stąd właśnie pochodzi idea podziału
całego widma elektromagnetycznego na szereg zakresów. Kryterium podziału stanowią właściwości
promieniowania, a także sposoby jego wytwarzania i detekcji. Wrażenie barwy- jest psychicznie
wywoływane w mózgu człowieka (i zwierząt), gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu
światła, a pisząc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. Główny wpływ na to wrażenie ma skład
widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość energii świetlnej, jednak niebagatelny udział
w odbiorze danej barwy ma również obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy
osobnicze, jak zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się zmysłem
wzroku. Centra barwne: domieszki metali grup przejściowych- jony metali grup przejściowych (ziem
rzadkich) ze względu na nieobsadzenie wewnętrzne orbity mogą absorbować promieniowanie w zakresie
widzialnym stając się podstawowym sposobem barwienia szkła i kryształów oraz defekty punktowe w
kryształach- defekty punktowe w kombinacji z defektami elektronowymi mogą stanowić dodatkowe poziomy
energetyczne, które pochłaniając selektywnie promieniowanie widzialne barwią kryształy.
2. proces rekombinacji- połączenie się dwóch różnoimiennych ładunków elektrycznych, proces odwrotny do
jonizacji. Zjawisku rekombinacji jonu dodatniego i elektronu towarzyszy zazwyczaj wypromieniowanie
nadwyżki energii elektronu w formie fotonu. Centra rekombinacji- Podczas przeskoku elektronu z pasma
przewodnictwa do pasma walencyjnego przyjmuje on dodatkowe położenia, którym odpowiadają w modelu
pasmowym poziomy energetyczne wewnątrz pasma zabronionego.
3. Luminescencja- zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała, wywołane inną przyczyną niż rozgrzanie ich do
odpowiednio wysokiej temperatury. Działanie laseru- W wyniku absorpcji fotonu (rys.1a) o częstości ν
spełniającej równanie: E

1

-E

2

=hν, w którym E

2

oznacza energię stanu wzbudzonego atomu, E

1

– energię jego

stanu podstawowego, a h – stałą Plancka, atom przechodzi ze stanu podstawowego do stanu wzbudzonego. W
procesie emisji spontanicznej (rys.1b) atom emituje foton o częstości ν spełniającej równanie (1) i przechodzi
ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego. W procesie emisji wymuszonej (rys.1c) foton o częstości ν
spełniającej równanie (1) nie ulega absorpcji (atom już jest w stanie wzbudzonym), lecz wymusza emisję
fotonu. Wymuszony foton jest spójny z fotonem wymuszającym. Oznacza to, że mają one tę samą częstość,
fazę i kierunek rozchodzenia się. W wyniku emisji wymuszonej atom przechodzi do stanu podstawowego.