Propiedades opticas

Facultad de ingeniería mecánica y ciencias de la producción

PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MATERIALES
27/08/2014
Integrantes:

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Albarracín Meneses Hugo

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Romero Muñoz Joel Rafael

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Dávila Moreno Diego Paulino

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Valle Villamarin David Eduardo

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Guzmán Silva Danny Giuseppe

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Oleas Paredes Víctor Xavier

En la actualidad existen diferentes tipos de materialespara el uso en la ingeniería, por lo cual
es muy importante conocer sus diferentes características para poder aprovechar al máximo
sus propiedades, en el presente documento nos centraremos en indicar las propiedades
ópticas de los materiales.
Absorción de la luz en los materiales
Los materiales no metálicos pueden comportarse como opacos o transparentes a la luz; y, en
el caso de que seantransparentas a menudo aparecen coloreados. La radicación lumínica se
absorbe por tres tipos mecanismos que también influyen en sus características de transmisión.
1. La absorción por polarización electrónica: solo es importante a frecuencias de luz
próximas a la frecuencia de relajación de los átomos constituyentes.
2. Otro mecanismo es la absorción como consecuencia de las excitacioneselectrónicas a
través del intervalo prohibido de energía que implica transiciones electrónicas.
3. El otro está relacionado con transiciones electrónicas a niveles de impurezas o
defectos que se encuentran en este mismo intervalo.
La absorción de luz ocurre por promoción o
excitación de un electrón desde la banda de
valencia casi llena hasta un estado vacío de
la banda de conducción.
Estasexcitaciones solo se generan si la
energía del fotón es superior a la energía
del intervalo prohibido de energía.
La energía máxima del intervalo prohibido
de energía para que ocurra la absorción de
luz visible es 3,1 eV. Esto quiere decir que la
luz visible no es absorbida por aquellos
materiales que tengan intervalos prohibidos
de energía mayores a esta cantidad.
La intensidad de laradiación absorbida neta es independiente del carácter del medio y de la
longitud del camino dentro del medio. La intensidad de la radiación transmitida o no absorbida
decrece de modo continuo con distancia x recorrida por la luz:

Donde I´O es la intensidad de la radiación incidente no reflejada y β el coeficiente de absorción
en , el parámetro de distancia x se mide desde la superficie dondeincide la radiación hasta el
interior del materiales. Los materiales con valores elevados β se consideran altamente
absorbentes.

Color
La luz visible es una radiación electromagnética, con longitudes de onda que se extienden
desde 400nm a 750nm. La luz visible contiene bandas de colores que van del violeta hasta el
rojo, como se muestra en la figura. La luz de cada una de estas longitudesde onda es percibida
en el cerebro humano como un color diferente

Cada material tiene un color y un brillo característicos, por ejemplo los metales se distinguen a
simple vista de otros materiales por su color y su brillo.
La materia puede absorber la luz debido a una serie de fenómenos que incluyen vibraciones y
rotaciones atómicas, orbitaciones moleculares y transferencia de cargas.
Laabsorción es un proceso muy ligado al color.
Un cuerpo opaco, es decir no transparente, absorbe gran parte de la luz que lo ilumina y refleja
una parte más o menos pequeña.
Las radiaciones luminosas reflejadas determinarán el color con que nuestros ojos verán el
objeto. Cuando este cuerpo absorbe todos los colores contenidos en la luz blanca, el objeto se
verá Negro. Cuando refleja todoslos colores del espectro, el objeto se verá Blanco.
Si la absorción es uniforme para todas las longitudes de onda de la luz visible, el material
aparecerá incoloro como por ejemplo los vidrios inorgánicos de alta pureza y los diamantes.
En general la absorción selectiva ocurre por excitación de electrones, la fracción de luz visible
superior a Eg es absorbida selectivamente por la transición...