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光化学原理及应用  041M5019H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:田志远
课程编号: 041M5019H 课时: 50 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:田志远
英文名称: Principles and Applications of Photochemistry

教学目的、要求

本课程主要是为光化学及有机光电材料类专业研究生开设的专业普及课, 也可作为光功能探针与生物(环境)分析、光电器件等相关专业研究生的选修课。课程主要内容为光化学与光物理原理、以及这些原理在有机光电功能材料中的应用。主要包括:光化学与光物理基础;典型有机半导体材料中的合成与特性;有机光电功能材料在实际电子器件中的各种应用,如有机电致发光、有机光生伏打电池、荧光调制与超高分辨荧光影像、有机半导体激光器;有机光学传感等。要求学生学习该课程后熟悉光化学这门交叉学科的丰富内容及其与物理、材料、生物、电子信息等学科领域的关系,并了解相关研究领域如太阳能电池、有机激光、基于光化学/光物理机制的超高分辨荧光影像等的最新研究方向与热点。

预修课程

物理化学,有机固体,有机光化学

教 材

教 材: 1.樊美公等,光化学基本原理与光子学材料科学,科学出版社,2001; 2.姜月顺等,光化学,化学工业出版社,2005

主要内容

第1章绪论基本概念 (4)
光化学的概念及发展简史;光的量子化特征;光与物质的相互作用;光化学与光电功能材料概述。
第2章 光化学与光物理基础 (8)
光的吸取与电子激发态;激发态的物理失活;激发态的辐射过程;激发态分子内无辐射跃迁;激发态分子间物理过程;分子聚集态的光谱行为。
第3章有机光电材料中的光、电、能量关系 (4)
激子的类型、产生、传输、扩散;有机材料的发光过程;分子构像、环境因素等对有机材料发光行为的影响;有机材料中载流子类型、光生载流子、掺杂型载流子、注入性载流子;载流子产生及有机材料的导电性能。
第4章有机半导体材料的合成与性能 (6)
典型高分子半导体光电材料、有机小分子半导体材料、电荷转移络合物与合成金属材料的合成与特性。
第5章 有机电致发光二极管(OLED) (6)
OLED的电-光转换工作原理;有机小分子OLED的器件、高分子OLED器件、磷光发射OLED器件的结构、功能组份、构-效关系、OPVC的最新研究进展及挑战等。
第6章 有机光生伏打电池(OPVC) (6)
OPVC的光-电转换的基本原理;不同结构特征的OPVC;OPVC所涉及的功能材料及相关参数;OPVC的性能评估与表征;OPVC的最新研究进展及挑战。
第7章 荧光调制与超分辨荧光影像(6)
荧光调制;荧光开关类型、特征及机制;基于荧光调制的超分辨荧光显微技术(STED,STORM,PALM);超高分辨荧光影像的机制和荧光影像中的时间/空间分辨率。
第8章 有机激光 (6)
激光的原理及激光器的组成;激光器的工作特征;光泵浦有机染料激光、光泵浦有机半导体激光;电泵浦有机激光。
第9章 有机光学传感器 (4)
光学传感的概念; 光化学传感器的响应机制;荧光传感器的设计及研究新进展。

教学重点与难点 
光化学与光物理机制;光化学/光物理原理在OLED、OPVC、有机激光等中的应用;基于荧光调制的超分辨荧光影像

学时分配与进度计划 
第1章至第9章的学时分配计划为:4、8、4、6、6、6、6、6、4学时,考试另行安排时间(2学时);每周两次课(周二、周五),每次课两学时。

参考文献

教  材:
1.樊美公等,光化学基本原理与光子学材料科学,科学出版社,2001;
2.姜月顺等,光化学,化学工业出版社,2005

主要参考书:
1.张建成等,现代光化学,化学工业出版社,2006;
2.吴世康 王鹏飞,《有机电子学概论》,化学工业出版社,北京,2010;
3.黄维 密保秀 高志强,《有机电子学》,科学出版社,北京,2011;
4.Organic Molecular Solids, Wiley-VCH, 2007;
5.Organic Electronics: Materials, Manufacturing, and Applications, Wiley-VCH, 2006;
6.Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers, Oxford University Press, 1999.

授课时间: 星期二, 第1、2节
授课地点: 教2-118
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16

授课时间: 星期五, 第1、2节
授课地点: 教2-118
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16

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