
【电】 electron-optical phenomenon
电光现象(Electro-optical Phenomenon)指物质在电场作用下光学性质(如折射率、双折射、吸收率等)发生改变的一类物理效应。该术语在汉英词典中通常直译为“electro-optical phenomenon”,其核心含义涵盖电场与光相互作用的物理过程。以下是基于权威来源的详细解释:
电光现象的本质是外加电场诱导物质内部电荷分布变化,进而改变其光学响应特性。主要分为两类:
线性电光效应(普克尔斯效应)
折射率变化与外加电场强度成正比,常见于晶体(如磷酸二氢钾KDP、铌酸锂LiNbO₃),数学表达式为:
$$Delta n = -frac{1}{2}n r E$$
其中 ( n ) 为折射率,( r ) 为电光系数,( E ) 为电场强度。该效应广泛应用于光调制器和激光调Q技术。
二次电光效应(克尔效应)
折射率变化与电场强度的平方成正比,多存在于液体和对称性高的晶体中:
$$Delta n = K lambda E$$
( K ) 为克尔常数,( lambda ) 为光波长。典型应用包括高速光开关和激光脉冲压缩。
电光调制器将电信号转换为光信号,支撑高速光纤通信系统(如100Gbps以上传输)。
普克尔斯盒实现激光腔的快速调Q,产生高功率脉冲激光。
电光传感器探测微弱电场变化,应用于生物医学成像和材料分析。
电光效应调控光子态,用于量子计算和量子密钥分发实验。
定义电光效应为“电场引起的介质光学性质变化”。
详述电光调制器的物理模型与设计标准。
区分线性与二次电光效应的微观机制。
以上内容综合物理学标准术语、工程应用及学术文献,确保定义准确性与学科权威性。
“电光现象”在不同语境下有不同解释,需结合科学定义和常见用法综合理解:
根据说明,电光现象主要指电流或电磁辐射与物质相互作用产生的光电效应及相关现象,具体包括:
光电效应:光照射物体时,电子吸收光子能量逸出表面(外光电效应),或改变导电性(内光电效应)。爱因斯坦用公式解释为:
$$
E_k = h
u - W
$$
其中 ( E_k ) 为电子动能,( h ) 是普朗克常数,(
u ) 为光频率,( W ) 为逸出功。
光电导现象:光照使半导体导电性增强,如光敏电阻。
光生伏打效应:光照射半导体界面产生电压,是太阳能电池的工作原理。
“电光现象”有时与“光电现象”混用,但科学领域更常用“光电现象”指代光与电的相互作用。若需进一步了解具体技术原理,可参考物理教材或专业文献。
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