Как работает абсорбция света в оптических системах?

Абсорбция (поглощение) света в оптических системах происходит из-за взаимодействия между фотонами и электронной структурой материала. ru.meta-laser.com

Когда фотоны, являющиеся пакетами электромагнитной энергии, сталкиваются с кристаллом, они могут быть поглощены, если их энергия соответствует энергии, необходимой для возбуждения электронов из более низких энергетических состояний в более высокие. ru.meta-laser.com

Процесс поглощения включает передачу энергии от фотона электронам кристалла, заставляя их переходить на более высокие энергетические уровни. ru.meta-laser.com Впоследствии энергия электронного возбуждения может быть преобразована в тепло или частично в флуоресцентный свет. m-focus.ru

На поглощающие свойства кристалла влияют разные факторы, например:

• Собственное поглощение. ru.meta-laser.com Происходит из-за свойств кристаллической решётки и составляющих её атомов или ионов. ru.meta-laser.com Электронная зонная структура кристалла определяет конкретные длины волн света, которые он может поглощать. ru.meta-laser.com
• Абсорбция, вызванная примесями. ru.meta-laser.com Примеси или дефекты, возникшие во время формирования кристалла, создают энергетические уровни в запрещённой зоне кристалла, позволяя поглощать свет определённых длин волн. ru.meta-laser.com
• Многофононное поглощение. ru.meta-laser.com В некоторых случаях оптическое поглощение представляет собой нелинейный процесс с участием нескольких фононов, которые представляют собой квантованные колебания решётки. ru.meta-laser.com

Это явление используется, например, в светофильтрах, которые в зависимости от химического состава пропускают свет только определённых длин волн. physchem.msu.ru