TA02 F sica II (Metamateriales)
Páginas: 14 (3425 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2015
TAREA ACADÉMICA N° 02
FÍSICA II
TAREA ACADÉMICA N° 02
Realiza un trabajo de investigación sobre Metamateriales, que tenga como mínimo 5 páginas, en el cual
se incluya su definición, características físicas, usos, aplicaciones, conclusiones y bibliografía. (10
puntos).
Contesta las siguientes preguntas en base a la información adquirida:
1.- Cuales de las aplicaciones de este material, tienerelación con electromagnetismo. (2.5 ptos)
Invisibilidad electromagnética:
En general, la detección de objetos por medio de ondas electromagnéticas se produce por dos
tipos de efectos: reflexión de las ondas por parte del objeto y sombra
Una manera de conseguir dicha transparencia seria recubriendo al objeto con una estructura
que permita a las ondas electromagnéticas “rodear” a dicho objeto,emergiendo en el lado
contrario como si hubieran atravesado un espacio vacío.
2.- Que aplicaciones tienen relación con la óptica. (2.5ptos).
Los metamateriales ópticos permiten diseñar medios ópticos con un índice de refracción
efectivo a medida. Gracias a ello se pueden diseñar sistemas de procesamiento
completamente ópticos que ejecuten funciones matemáticas sobre los pulsos ópticos
incidentes loque permitirá muchas aplicaciones prácticas, como el desarrollo de
ordenadores analógicos completamente ópticos o nuevos sistemas de procesamiento
óptico de imágenes
3.- A que se denomina un material zurdo, y que usos permite esto? (2.5 ptos)
Es el comportamiento de la luz y otras ondas electromagnéticas en un medio hipotético cuyo
índice de refracción fuera negativo. En alusión a la orientación delos campos eléctrico y
magnético respecto de la propagación de la onda luminosa.. El índice de refracción de una
sustancia es una medida de la disminución de la velocidad de la luz en la misma con relación a
su valor en el aire, considerándose así una cantidad positiva. Como consecuencia, un rayo de
luz se tuerce, esto es se refracta, al penetrar en el material. Este efecto es responsable demuchos fenómenos ópticos, y del funcionamiento de lentes y prismas
TAREA ACADÉMICA N° 02
FÍSICA II
4.- En que consiste la invisibilidad electromagnética, y cuál es su aplicación. (2.5 ptos).
Son Materiales que cambian la forma en que se comporta la luz sobre un cuerpo físico para
conseguir el efecto de invisibilidad es decir se adapta a la curvatura de las ondas de luz por
completo alrededor delobjeto haciéndola desviar las ondas electromagnéticas, de modo que el
observador no ve el cuerpo que tiene delante, además este invento es capaz de ocultar
también las sombras de ese cuerpo.
Mirando al futuro, las aplicaciones que podrían tener en campos como el militar son enormes.
Por ejemplo, con estas formas y estructuras podrían llegar a camuflarse perfectamente aviones
o carros de combateante radares. Otro ejemplo como el presentado aquí sería el de los
soportes mecánicos para antenas que, con estas formas y recubiertos de estas estructuras,
permitirían reducir interferencias.
TAREA ACADÉMICA N° 02
FÍSICA II
METAMATERIALES
Definición:
No existe una definición universalmente aceptada de metamaterial; en el sentido más amplio, se
trataría de un material artificial que presentapropiedades electromagnéticas inusuales, propiedades
que proceden de la estructura diseñada y no de su composición, es decir, son distintas a las de sus
constituyentes. En un sentido más estricto, hay quien considera un metamaterial a aquél que
constituye una estructura periódica, cuya dimensión máxima sea menor que la longitud de onda con
la que vaya a trabajar. De esta manera, la estructura diseñadapodría considerarse como una
"molécula", y sus propiedades ser modeladas mediante parámetros globales, permitividad,
permeabilidad, índices de refracción.... exactamente igual a como se hace con las moléculas
presentes en la naturaleza. Algunos amplían esta definición incluyendo en las mismas estructuras
aleatorias (igual que en la naturaleza existen sólidos cristalinos, periódicos y sólidos...
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Realiza un trabajo de investigación sobre Metamateriales, que tenga como mínimo 5 páginas, en el cual
se incluya su definición, características físicas, usos, aplicaciones, conclusiones y bibliografía. (10
puntos).
Contesta las siguientes preguntas en base a la información adquirida:
1.- Cuales de las aplicaciones de este material, tienerelación con electromagnetismo. (2.5 ptos)
Invisibilidad electromagnética:
En general, la detección de objetos por medio de ondas electromagnéticas se produce por dos
tipos de efectos: reflexión de las ondas por parte del objeto y sombra
Una manera de conseguir dicha transparencia seria recubriendo al objeto con una estructura
que permita a las ondas electromagnéticas “rodear” a dicho objeto,emergiendo en el lado
contrario como si hubieran atravesado un espacio vacío.
2.- Que aplicaciones tienen relación con la óptica. (2.5ptos).
Los metamateriales ópticos permiten diseñar medios ópticos con un índice de refracción
efectivo a medida. Gracias a ello se pueden diseñar sistemas de procesamiento
completamente ópticos que ejecuten funciones matemáticas sobre los pulsos ópticos
incidentes loque permitirá muchas aplicaciones prácticas, como el desarrollo de
ordenadores analógicos completamente ópticos o nuevos sistemas de procesamiento
óptico de imágenes
3.- A que se denomina un material zurdo, y que usos permite esto? (2.5 ptos)
Es el comportamiento de la luz y otras ondas electromagnéticas en un medio hipotético cuyo
índice de refracción fuera negativo. En alusión a la orientación delos campos eléctrico y
magnético respecto de la propagación de la onda luminosa.. El índice de refracción de una
sustancia es una medida de la disminución de la velocidad de la luz en la misma con relación a
su valor en el aire, considerándose así una cantidad positiva. Como consecuencia, un rayo de
luz se tuerce, esto es se refracta, al penetrar en el material. Este efecto es responsable demuchos fenómenos ópticos, y del funcionamiento de lentes y prismas
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4.- En que consiste la invisibilidad electromagnética, y cuál es su aplicación. (2.5 ptos).
Son Materiales que cambian la forma en que se comporta la luz sobre un cuerpo físico para
conseguir el efecto de invisibilidad es decir se adapta a la curvatura de las ondas de luz por
completo alrededor delobjeto haciéndola desviar las ondas electromagnéticas, de modo que el
observador no ve el cuerpo que tiene delante, además este invento es capaz de ocultar
también las sombras de ese cuerpo.
Mirando al futuro, las aplicaciones que podrían tener en campos como el militar son enormes.
Por ejemplo, con estas formas y estructuras podrían llegar a camuflarse perfectamente aviones
o carros de combateante radares. Otro ejemplo como el presentado aquí sería el de los
soportes mecánicos para antenas que, con estas formas y recubiertos de estas estructuras,
permitirían reducir interferencias.
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METAMATERIALES
Definición:
No existe una definición universalmente aceptada de metamaterial; en el sentido más amplio, se
trataría de un material artificial que presentapropiedades electromagnéticas inusuales, propiedades
que proceden de la estructura diseñada y no de su composición, es decir, son distintas a las de sus
constituyentes. En un sentido más estricto, hay quien considera un metamaterial a aquél que
constituye una estructura periódica, cuya dimensión máxima sea menor que la longitud de onda con
la que vaya a trabajar. De esta manera, la estructura diseñadapodría considerarse como una
"molécula", y sus propiedades ser modeladas mediante parámetros globales, permitividad,
permeabilidad, índices de refracción.... exactamente igual a como se hace con las moléculas
presentes en la naturaleza. Algunos amplían esta definición incluyendo en las mismas estructuras
aleatorias (igual que en la naturaleza existen sólidos cristalinos, periódicos y sólidos...
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