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第１０章 固体の光学的性質 第9回
１０．１ 光の吸収
光(波長 λ )の透過率(T)、吸収率(A)、反射率(R)
1 TRA (10.1.1)
吸収の前に
金属（自由電子）による光の反射
電磁波の伝播 ← マックスウェル方程式
)()()( ED
電束密度、電界、誘電率（誘電関数）の関係
金属（自由電子）による光の反射
金属による光の反射
電離層による電波の反射
ω<0 で反射 /1
表５．１（p.79）
半導体、誘電体による光の反射
複素屈折率
反射率
iknN
22
222
)1(
)1(
1
1
kn
kn
N
NR
n: 屈折率
k: 消衰係数
12 i
物質 真空 空気 水 ガラス ダイヤモンド
Si
n 1 1.0003 1.33 1.4～2.1 2.4 3.4
絶縁体、半導体の光透過スペクトル
ITO（透明導電膜）の光透過挙動
提案されているITOのバンド構造
1 TRA (10.1.1)
IdxdI (10.1.2)
厚さ L の物質に光（強度 I0 ）が入射
反射光強度： I0 R
侵入光強度： I0 (1-R)
○ 吸収（光の減衰）に注目
強度 I の光が、微小幅 dx で、dI 減衰
比例係数 α は、吸収係数（m-1）と呼ばれる。上式を積分して、
)exp()1( 0 xIRI (10.1.3)
)exp()1( 0 LIRI
)exp()1( 0
2 LIRIT (10.1.4)
x = L における光の強度
透過光の強度
透過率
)exp()1( 2
0
LRI
IT T (10.1.5)
10.1.2 光の吸収機構の概観
10. 2 光学的格子振動による光の吸収
まとめ
光と物質の相互作用
○ 光の反射 電子密度と電磁波の波長、屈折率
○ 光の透過
○ 半導体と光の相互作用（概要）
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