Question

（10分）固體發(fā)光材料是一種能將激發(fā)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽獾墓腆w物質(zhì)。在基質(zhì)中摻入雜質(zhì)，含量可達(dá)千分之幾或百分之幾，可調(diào)整發(fā)光效率、余輝及發(fā)光光譜。如在剛玉Al₂O₃基質(zhì)中摻入0.05~1.0%的Cr³⁺及在Y₂O₃基質(zhì)中摻入Eu³⁺等均可制成固體發(fā)光材料。

7-1  推測(cè)Al₂O₃基質(zhì)中摻入Cr³⁺的發(fā)光原理。

7-2  Y₂O₃屬立方晶系，將Y₂O₃的立方晶胞分為8個(gè)小立方體，Y在小立方體的面心和頂點(diǎn)， O位于小立方體內(nèi)的四面體空隙，畫出這樣四個(gè)小立方體，指出Y和O的配位數(shù)。

Answer 1

7-1  Al³⁺和O^2－是滿殼層電子結(jié)構(gòu)，能隙大，電子不易激發(fā)，故無色；   （2分）

摻入的Cr³⁺是過渡金屬，具有3d電子，在晶體中置換部分Al³⁺形成較低的激發(fā)態(tài)能級(jí)，兩個(gè)強(qiáng)吸收帶分別吸收黃綠色及藍(lán)色的光，只有紅光透過，因而摻Cr³⁺的剛玉呈絢麗的紅色，稱為紅寶石。                       （3分）

7-2 

               （4分）

Y的O的配位數(shù)為6，O的Y配位數(shù)為4。     （1分）