荧光和磷光　 fluorescence and phosphorescence　 在某种外界作用的激发下,物体偏离原来的平衡态,当该受激物体回复到平衡态时,随之而产生具有极少量热量的光辐射过程称为荧光。荧光是物体热辐射之外的一种辐射,又称为冷光。激发停止后仍然发出的光称作磷光,如长余辉发光材料所发的光是典型的磷光。现在对荧光和磷光不作严格区别。

　荧光寿命　 fluorescence lifetime　 荧光强度随时间衰减规律中的特征参量。通常用τ表征,当切断外界激发源后,荧光的强度随时间呈指数型衰减。若以I表示t=0时刻荧光强度,以I(t)表示任意时刻t的荧光强度,则I(t)=I0e-t/τ,τ即为荧光寿命,其实验定义是:荧光强度I(t)降至I0/e时所需的时间。这与发光一般机理中定义的受激态寿命是一致的,即发光体通过某种方式接收外来的能量而使原子(分子、离子)处于激态,而受激态原子通过自发辐射跃迁到较低受激发态或基态,故原子在受激态暂存一段时间。由于自发辐射而使受激态原子数目减少,当受激态原子数减少到原来的1/e时所用的时间叫作受激态的寿命。当然在实际中,各原子受激态寿命略有不同,通常取其平均值,称为受激态的平均寿命,记作τ。

　荧光陶瓷　 fluorescent ceramic　 具有发光功能的陶瓷制品,通过将荧光材料加入陶瓷生产过程使其具有发光功能,包括透明荧光陶瓷、长余辉荧光陶瓷等。其中长余辉荧光陶瓷指在普通陶瓷生产过程中加入长余辉光致蓄光材料从而成为具有自发光功能的陶瓷制品,除具有陶瓷的原有共性外,同时还具有在吸收可见光后于暗处自行发光的特点,这一特点使其应用范围更为广阔。

　荧光增白剂　 fluorescent whitening agent　 一种能吸收波长340~380nm左右的紫外线且能发射波长为400~450nm的蓝光,可有效弥补白色物质因蓝光缺损而造成的泛黄,在视觉上显著提高白色物质的白度以及亮度的助剂。由于荧光增白剂是利用光学上的补色作用来增白,因此又可称为光学增白剂。按用途常分为:①洗涤剂用荧光增白剂;②纺织品用荧光增白剂;③造纸用荧光增白剂;④塑料和合成材料用荧光增白剂;⑤其他用途的荧光增白剂。按荧光增白剂的离解性质分类,又可分为阴离子增白剂,阳离子增白剂和两性增白剂。按照化学结构可分为二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并唑型、苯二甲酰亚胺型五大类。

　荧光转换效率　 fluorescence conversion efficiency　 表征辐射系统功效大小的物理量,是激光器的重要参数。有两种表示形式,即荧光量子效率和荧光能量转换效率。荧光量子效率η0定义为发射荧光的光子数n2与被激活物质从泵浦源吸收的光子数n1之比,即:

η0=n2/n1

荧光能量转换效率ηE定义为发射荧光的能量与被激活物质从泵浦源吸收的能量之比,即

ηE=

式中,h为普朗克(Planck)常数;v21为荧光频率;vp为泵浦光的频率。按定义ηE=η0。荧光转换效率取决于系统的工作物质特性、粒子数抽运方式及有关能级间的无辐射跃迁概率和辐射跃迁概率等因素。通常荧光的量子效率用相应的跃迁概率来表示。如在三能级激光系统中,荧光量子效率η0等于吸收能级3向激光上能级2的无辐射跃迁的量子效率η1和能级2向激光下能级1(基态能级)跃迁的荧光效率η2的乘积,即

η0=η1η2

其中η1=;η2=。式中,d为无辐射跃迁概率;A为自发辐射系数。常用的三种固体工作物质的量子效率分别为:红宝石η0=0.7,钕玻璃η0=0.4,Nd13:YAGη0≈1。

　应变层超晶格　 stained layer superlattice　 由晶格失配的两种材料组成超晶格时,界面失配引起大量位错将严重损害超晶格的质量。但若使超晶格各层的厚度不超过所谓的临界厚度,则层间产生形变可使各层的纵向晶格常数增大或减小而横向晶格常数保持一致,从而补偿晶格失配并得到无界面失配位错的应变层超晶格。应变层超晶格大大扩展了超晶格材料的种类而不再局限于晶格匹配材料。应变的存在还导致一些新的电学和光学性质,但它使超晶格成为一种亚稳结构。

　应变疲劳　 参见疲劳试验(586页)。

　应力弛豫　 stress-relaxation　 在弹性范围内,应力和应变呈多值关系时,从而导致应力超前应变并随时间增长而减小的现象称为应力弛豫。它是滞弹性现象的一种表现形式。对滞弹性体,应力和应变服从胡克定律,但并不在加载瞬时成立,而是要经过一段时间后才能到达胡克定律所对应的值(平衡值)。如瞬时产生一个弹性应变ε0并保持恒定,这时应力将从初始值σ0开始下降,经过足够长时间(t→∞)后就达到平衡值σ(∞),这就是应力弛豫。平衡时胡克定律成立,即

σ(x)=ERε0

式中,ER称弛豫弹性模量。在应力弛豫过程中的瞬时应力为

σ(t)=ERε0+(σ0-ERε0)exp(-t/τε)

式中,τε称应力弛豫时间。滞弹性现象的另一种表现形式是在恒定弹性应力下,应变落后于应力。这时应变随时间而不断增大,最后达平衡值,这个过程也称为滞弹性蠕变(微蠕变)。

　应力弛豫时间　 见应力松弛时间(870页)。

　应力腐蚀　 stress corrosion　 由残余应力或外加应力与腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。

　应力腐蚀开裂　 stress corrosion cracking;SCC　 应力腐蚀导致材料开裂,其主要特征有:①必须有应力,包括外加载荷产生的应力、残余应力、腐蚀产物的楔形应力等;②腐蚀介质是特定的,只有某些金属-介质的组合,才会发生应力腐蚀断裂;③需要一定时间。

　应力光学系数　 stress-optical coefficient;strain optical constant(coefficient)　 又称胁强光学恒量,是胁强光学范畴内的一个特征物理量。由于介质在外界影响下发生形变,导致其折射率发生变化而引起的一系列的光学效应,均属胁强光学范畴。这是介质的一种基本光学效应。各向同性物质受胁强(外力,或外电场等)后三个主折射率n1、n2、n3和主胁强σ1、σ2、σ3之间的关系近似为:

n1=n+aσ1+b(σ2+σ3)

n2=n0+aσ2+b(σ1+σ3)

n3=n0+aσ3+b(σ1+σ2)

式中,n0是物质未受胁强时的折射率;a与b是与物质有关的恒量,与波长有关。如果胁强是平面的,则σ3=0,两主折射率差:

n1-n2=(a-b)(σ1-σ2)=2(a-b)τmax

式中,τmax是最大切胁强。如果用一束波长为λ的线偏振光垂直入射到厚度为d的平板状物体上,则与n1、n2对应的两线偏振光的光程差为:

(n1-n2)d=2(a-b)dτmax

对应位相差为:

δ=(n1-n2)d=(a-b)dτmax

式中,是物质对波长λ的特性量,称为该物质的应力光学系数,或称为胁强光学恒量(或系数)。利用偏振光的干涉装置可以确定物质的主胁强方向。用λ/4波晶片或巴俾涅(Babinet)补偿器等可以测出最大切胁强。它是光测弹性等技术应用方面的重要物理参量。

　应力-溶剂银纹　 stress-solvent craze　 高分子材料在低于其静拉伸强度的张应力和溶剂的共同作用下表面或内部出现的银纹。

　应力松弛　 stress release　 构件或试样在总形变(或位移)恒定的条件下,由于弹性变形不断转变为塑性变形,从而使应力随时间不断减小的过程称为应力松弛。这种现象多出现于弹簧、螺栓以及其他压力配合件。尽管在室温下也能产生应力松弛,但随温度升高,应力松弛也变明显,它本质上是一种蠕变。应力松弛试验是在恒温(一般在高温)恒位移条件下测量应力随时间的变化,并以规定时间后的剩余应力作为材料应力松弛抗力的判据。它除了和材料的本质及组织结构有关外,也和试验温度及初始变形量有关。应力松弛试验可用来确定栓接件在高温下长期使用时保持足够紧固力所需的初始应力,预测密封垫密封度的减小,弹簧弹力的降低,预应力混凝土中钢筋的稳定性。

　应力松弛模量　 stress relaxation modulus　 又称应力弛豫模量。在黏弹性材料的应力松弛中,与单位应变相对应的应力称作应力松弛模量。应力松弛模量是时间的函数,也与材料的性质和温度有关。