1、折射率定義，影響因素
介質對光的折射性質用材料的「折射率」n表示。
光從真空進入介質材料時，速度降低。光在真空和材料中的速度之比即為材料的絕對折射率。介質材料的折射率一般為大於1的正數。
折射率的影響因素
（1）構成材料元素的離子半徑
（2）材料的結構、晶型
（3）材料的內應力
（4）同質異構體
2、色散定義及應用
材料的折射率隨入射光頻率的減小（或波長的增加）而減小的性質，稱為折射率的色散。
最簡單的應用就是三稜鏡，分出單色光。
為了消除正常色散對通訊的干擾，就要在此光纖後再接上一段色散反常的光纖，使光在經歷了正常色散後再經歷一次反常色散，從而使光訊號減小失真。這叫做色散補償。
3、反射、全反射定義
光的反射：光在兩種物質分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象，叫做光的反射。
光線從光密介質（玻璃）進入光疏介質（空氣）中時，折射角 2大於入射角 1 。當 1 為某值時， 2可達到90°，這時光線平行於表面傳播。 1 繼續增大時，光線就會全部向內反射回光密介質內，這種現象稱為全反射。
4、雙折射定義
光通過時，一般都要分為振動方向相互垂直、傳播速度不等的兩個波，構成兩條折射線，這種現象稱為雙折射。
5、解釋材料吸光的物理本質。
1、價電子激發——取決於能帶結構。
（1）金屬能帶結構特點：價帶與導帶之間沒有禁帶
金屬光學性質：能吸收各種頻率的光、不透明，反射率高
（2）半導體、絕緣體對光的吸收
絕緣體材料的禁帶寬度一般大於3.1ev，不吸收可見光。
對於禁帶寬度小於1.8ev的材料，吸收可見光。很多半導體材料的禁帶寬度小於1.8ev，
2、晶格振動——取決於材料的振動特性
光子的能量轉化為晶格振動能
6、減小陶瓷、玻璃等材料的反射損失，經常採取的措施。
由多塊玻璃組成的透鏡系統，常常用折射率和玻璃相近的膠粘起來，這樣除了最外和最內的兩個表面是玻璃和空氣的相對折射率外，內部各界面均是玻璃和膠的較小的相對折射率，從而大大減少了介面的反射損失。
7、物體產生顏色的原因
由於光吸收的選擇性，導致物體吸收一定波長範圍的光，而反射或透射其他波長範圍的光，從而使物體顯現出不同的顏色。
物質呈現的顏色，是光和物體相互作用所引起的，或是物質內部電子在不同能級間躍遷的結果。
顏色的起因可歸結為光在物質中傳播時由於反射、透射、散射等物理過程所引起。
8、影響材料透光性的原因。影響材料散射的原因？晶體雙折射對散射的影響？
吸收係數: 吸收係數與材料的性質密切相關。
反射係數: 反射損失與相對折射率有關，也與表面粗糙度有關。
散射係數: 影響透光性的主要因素。
影響材料散射的原因：
（1）材料的巨集觀及顯微缺陷：材料中的缺陷與主晶相不同，於是與主晶相具有相對折射率，此值越大，反射係數越大，散射因子也越大，散射係數變大。
（2）晶粒排列方向的影響：各向異性體，存在雙折射。多晶無機材料，相鄰晶粒之間的結晶取向不同,晶粒之間會產生折射率的差別，引起晶界處的反射與散射損失。
（3）氣孔引起的散射損失：晶體雙折射對散射的影響: 由於雙折射造成相鄰晶粒之間的折射率也不同。
兩個晶粒尋常光的相對折射率相同，即n0/n0=1，無反射損失；
左晶粒的尋常光折射率n0與右晶粒的非尋常光折射率ne不同，形成相對折射率n0/ne 1 ，造成反射係數和散射係數，引起很大的散射損失。
n0與ne相差較小，反射和散射損失較小。
n0與ne相差較大，反射和散射損失較大。
9、材料吸收帶邊/帶隙寬度的計算，光吸收的一般律及光散射的一般規律、公式計算？
有一材料的吸收係數α=0.32cm-1，透明光強分別為入射的10%，20%，50%及80%時，計算材料的厚度各為多少？
取決於材料的性質和光的波長。
1．一入射光以較小的入射角i和折射角r通過一透明玻璃板,若玻璃對光的衰減可忽略不計,試證明：透過後的光強為(1-m)2
此紫外吸收端相應的波長可根據材料的禁帶寬度求得：
10、提高無機材料透光性的措施？
提高原材料純度，降低雜質含量
摻加外加劑、降低氣孔率
工藝措施，降低氣孔率，使晶粒定向排列
無機材料的電導性質
1、載流子定義，種類
載流子是指物質內部運載電荷的自由粒子。電子電導的載流子是電子或空穴（電子空位）。
電子、空穴——電子電導——霍爾效應
離子（正離子、負離子及其空位）——離子電導——電解效應
2、離子電導、電子電導、本徵電導、固體電解質、壓敏效應、正溫度係數效應定義
本徵電導：導帶中的電子導電和價帶中的空穴導電同時存在。
離子電導：離子晶體的電導主要為離子電導，載流子可以是荷電的間歇離子，正常格點離子，空位。離子載流子的運動伴隨著明顯的質量遷移，有的可能發生氧化還原反應而產生新的物質。
電子電導：載流子是電子或者空穴。半導體陶瓷、導電材料、超導電材料主要呈現電子導電。
固體電解質：具有離子導電性的固態物質。這些物質或因其晶體中的點缺陷或因其特殊結構而為離子提供快速遷移的通道，在某些溫度下具有高的電導率(1～10-6西門子／厘公尺）,故又稱為快離子導體。
壓敏效應：臨界電壓vc以下電阻高；當電壓大於vc時，電阻迅速降低。
ptc效應：電阻率隨溫度公升高發生突變，增大了3個以上數量級。是價控型鈦酸鋇半導體特有。電阻率突變溫度在相變（四方相與立方相轉變）溫度或居里點。
3、電解效應、霍爾效應定義及應用
電解效應：離子電導的特徵是存在電解效應。離子的遷移伴隨著一定的質量變化，離子在電極附近發生電子得失，產生新的物質，這就是電解現象。遵循法拉第定律
霍爾效應：電子電導的特徵是具有霍爾效應。沿試樣x軸方向通入電流 i（電流效應jx），z軸方向加一磁場hz，那麼在y軸方向將產生一電場ey，這一現象稱為霍爾效應。
利用霍爾效應可檢驗材料是否存在電子電導。
4、n型、p型半導體及金屬、本徵半導體和絕緣體的能帶結構圖，及帶隙大小。
n型半導體：在半導體基體中摻入施主摻雜離子、取代基體原子，與基體原子形成共價後，還多出電子，這個「多餘」的電子能級離導帶很近（如圖），比滿帶中的電子容易激發。
p型半導體：在半導體基體中摻入受主摻雜離子、取代基體原子，與基體原子形成共價後，還少了電子、出現了空穴，其能級離價帶很近（如圖）。價帶中的電子激發到空穴能級比越過整個禁帶容易得多。
導體的能帶結構有三種：（a）未滿帶+重帶+空帶；
b）滿帶+空帶；
c）未滿帶+禁帶+空帶。
5、鈦酸鋇價控半導體及反應方程式和缺陷方程式書寫，解釋？
6、離子電導、電子電導的影響因素
1、電子電導的影響因素
[1] 溫度的影響：溫度對電導率的影響包括對遷移率和載流子濃度（主要）的影響
[2] 缺陷的影響：雜質缺陷組分缺陷（陽離子缺陷，陰離子空位） 間隙離子缺陷
2、離子電導影響因素
[1]溫度：根據離子電導率的公式 = aexp[-b/t]可以看出，電導率隨溫度按指數形式增加。導電率對數與溫度倒數呈線性關係。
[2]晶體結構
根據離子電導率的公式 = aexp[-b/t]= a exp[-u/kt]，
也可以看出，電導率隨活化能u按指數規律變化。活化能反映離子的固定程度，它與晶體結構有關。
熔點高的晶體，晶體結合力大，活化能也高，電導率就相對較低。
離子電荷的高低也有影響：一般地，低價離子比**離子的活化能小,電導率大。
晶體結構的緊密程度的影響：結構越緊密，可供移動的間隙小，離子遷移活化能高。
[3]晶格缺陷
離子導電是可移動離子的定向遷移，是離子與周圍缺陷交換位置的結果。根據離子電導率的公式 =nq 可以看出，電導率與離子濃度成正比。離子性晶格缺陷的生成及其濃度是決定離子導電的關鍵。
3、晶格缺陷的生成與濃度的主要影響因素：
[1] 溫度：熱啟用生成晶格缺陷；
[2]摻雜：不等價固溶摻雜形成晶格缺陷；agbr中摻入cdbr生成ag空位
[3]偏離化學計量：如還原產生氧空位（缺陷），zro2中的氧空位。
7、離子電導需要具備的條件
（1）電子載流子的濃度大小（2）離子晶體缺陷濃度大，並參與導電。因此離子性晶格缺陷的生成及濃度大小是決定離子電導的關鍵。
8、離子電導、電子電導的遷移率和載流子濃度
=v/e=(a2 o q/6kt) exp(-u0/kt)
a——晶格距離， o——間隙離子的振動頻率， q——間隙離子的電荷數，
k——0.86×10-4ev/k， u0——無外電場時間隙離子的勢壘。
例子：晶格常數a=5×10-8 cm，振動頻率1012 hz， 勢壘0.5 ev， 常溫300 k，求遷移率載流子沿電場力的方向的遷移率為：
=v/e=(a2 o q/6kt) exp(-u0/kt)
=6.19×10-11 cm2/sv
離子載流子的總濃度可表達為：
nz為能夠產生理解的雜質離子濃度，uz為形成乙個雜質離子缺陷所需的能量，k為玻耳茲曼常數，t為熱力學溫度。
本徵離子電導率的一般表示式為：
無機材料磁學效能
1、鐵氧體
含鐵及其它元素的復合氧化物。稱為鐵氧體（ferrite），電阻率為10～106 m，屬於半導體範疇。鐵氧體是含有鐵酸鹽的陶瓷磁性材料。
2、材料磁性的**
磁性的本源：電子的循軌運動和自旋運動。
3、磁性的分類：抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性
1） 抗磁性
抗磁性**於電子循軌運動時受外加磁場作用所產生的與外加磁場方向相反的附加磁矩，稱為抗磁矩。
2）順磁性（弱磁性）
順磁性主要**於電子（離子）的固有磁矩。
無外加磁場時，原子的固有磁矩呈無序狀態，原子巨集觀上不呈現磁性，外加磁場作用下，原子磁矩比較規則的取向，物質顯示極弱的磁性。
3）鐵磁性（強磁性）
鐵磁性**於原子未被抵消的自旋磁矩和自發磁化。處於不同原子間的、未被填滿殼層上的電子發生特殊的相互作用。參與相互作用的電子已不再侷限於原來的原子，而是「公有化」了，原子間好像在交換電子，稱為「交換作用」。
結果迫使相鄰原子自旋磁矩產生有序排列。
因交換作用所產生的附加能量稱為交換能j。j為正值時，呈現鐵磁性。
百科：物質中相鄰原子或離子的磁矩由於它們的相互作用而在某些區域中大致按同一方向排列，當所施加的磁場強度增大時，這些區域的合磁矩定向排列程度會隨之增加到某一極限值的現象。
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