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本学位论文根据中国含铅古陶瓷绿釉表面“银釉”的层状结构及光学性质建立了一维光子晶体模型，主要研究了该模型的光反射特性，并在此基础上提出了利用绿光检测2000年以内含铅古陶瓷的平均光反射率来精确鉴定其年代的快速光学无损鉴定方法；另外，通过进一步数值模拟古陶瓷“银釉”的复杂层状结构，验证了该光学无损鉴定法的适用性，并简单归纳了“银釉”的化学成分中各种颗粒大小可能出现的分布情况，这对各种真实含铅古陶瓷的光学无损鉴定具有直接指导意义。 西汉中期，我国出现了表面施铅的陶器，施铅后形成的釉层清澈明亮，光泽平滑照人。这种含铅量高的釉大多以黄绿色为主，一般称为绿釉。研究发现含铅的釉层长期埋藏于地下受到酸性液体以及有毒气体的侵蚀后，表面析出层状结构的物质，这些层状物质积累到一定厚度后对光线有干涉作用，反射出银白色金属光泽，故被称为“银釉”。这类表面析出“银釉”的绿釉古陶瓷具有较高的收藏价值，而“银釉”的化学成分和形成机理等都受到了化学家和陶瓷研究者的广泛关注。目前，尽管人们对绿釉表面“银釉”的化学成分以及形成机理存在争议，但是其层状结构和相关物理参数已得到公认。 在含铅古陶瓷的光学无损鉴定研究的系列工作中，本研究组的梁沛林等人于近期根据“银釉”现有的结构参量和实验数据，将含铅古陶瓷表面的“银釉”视为一维光子晶体，建立了“银釉”的一维光学超晶格模型，提出了一种全新的、通过检测含铅古陶瓷在1，000-10，000nm的检测光波段下的平均反射率来推断其年代的光学无损鉴定方法。但是该检测光的波段间隔为9，000nm，即检测设备光源的波段跨度极大，这不仅增加了实验仪器的开发、制造成本，也在获取实验数据的过程中耗费较长的时间。另外，该检测波段对应的含铅古陶瓷的平均光反射率分布范围极窄(从0.050到0.115)、间隔分布不均匀，不利于实验检测，容易给年代久远(800年以前)的含铅古陶瓷的鉴定带来误差，影响其鉴定结果的精确性。 作为本研究组中的系列工作之一，我们结合前期工作中取得的阶段性进展，对已建立的“银釉”一维光学超晶格模型进行数值计算，研究了含铅古陶瓷的反射谱及平均光反射率的特性，发现含铅古陶瓷在某些检测光波段的平均反射率能够随着“银釉”层数的增加而单调递增。因此我们在可见光区域中，对不同波段范围以及不同波长范围的检测光进行穷举法搜索，得出了一些适用于鉴定含铅古陶瓷的检测光波段；并通过方差修正法进一步挑选平均光反射率分布范围较宽、间隔分布最均匀的光波段作为最优检测光波段。最终我们搜索出最优检测波段为540-540.1nm的绿光。以波段间隔为0.1nm的绿光作为入射光，既可以有效地简化实验设备的检测光源，便于开发体积小、易于携带的仪器设备，又能够缩短获取平均光反射率数据的时间，达到快速鉴定含铅古陶瓷年代的效果。另外，我们对最优检测光下的平均反射率进行了非线性拟合，由此得出的平均光反射率与“银釉”层数之间的经验公式可以更加精确地鉴定出2000年以内的含铅古陶瓷的出产年份。因此，采用最优检测光波段测量含铅古陶瓷的平均反射率不仅为中国含铅古陶瓷的鉴定工作提供了一种快速、高效、准确的光学无损鉴定法，也对低成本、高效率、高精度的光学无损的检测仪器的开发具有重要的指导意义。 其次，我们根据含铅古陶瓷“银釉”的复杂层状结构，对其一维光学超晶格模型做了部分改动，然后数值模拟计算出含铅陶瓷的平均光反射率，并利用穷举法和方差修正方法搜索到最佳检测光波段的分布范围。该最佳检测波段的分布范围包含了完美模型的最优检测光波段，由此肯定了本文提出的含铅古陶瓷的快速光学无损鉴定法的可行性；另外，我们简单推测了“银釉”的化学组成中可能出现的颗粒大小分布情况，这对各种真实含铅古陶瓷的光学无损鉴定具有直接指导意义。