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.