topografia

SESIÓN

4A
Propiedades Ópticas
y
Materiales Superconductores

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OBJETIVO DE APRENDIZAJE
• 1. Explicar qué fenómenos pueden ocurrir con la
radiación luminosa cuando ésta pasa de un medio a
otro.
• 2. Discutir por qué los materiales metálicos son opacos
a la luz visible.
• 3. Explicar quédetermina el color de los materiales
metálicos.
• 4. Describir brevemente el fenómeno de la
superconductividad.
• 5. Explicar por qué los materiales amorfos suelen ser
transparentes.

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OBJETIVO DE APRENDIZAJE
• 6. Describir brevemente la construcción de un láser de
rubí.
• 7. Describir el mecanismode la absorción de fotones en
un semiconductor que contiene defectos activos
eléctricamente.
• 8. Explicar qué significa láser.
• 9. Describir de manera breve las ventajas de los
superconductores de óxido a alta temperatura.
• 10. Citar diferencias entre opacidad, translucidez y
transparencia.

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or displayLA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
•

La luz visible: La radiación electromagnética con
longitud de onda de 0,4 hasta 0,75 micrómetros..
 UltravioletA : 0.01 – 0.4 micrómetros
 Infrarrojo: 0.75 – 1000 micrómetros
• La luz es en forma de ondas y se componen de
partículas llamadas fotones. ΔE = hν = hC/λ
ΔE = Energía
λ = longitud de onda
ν = frecuencia
C = velocidad de la luz
= 3x108 m/s
H = Cte de Plank
= 6.62 x 10-34 J.s

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EJERCICIO 1
• Un fotón en un semiconductor de ZnS desciende desde
un nivel de energía de impurezas a 1.38 eV debajo de su
banda de conducción hastasu banda de valencia. ¿Cuál
es la longitud de onda de la radiación producida por el
fotón en latransición? Si es visible, ¿cuál es el color de
la radiación? El ZnS tiene una brecha de energía de
3.54 eV.

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SOLUCIÓN - EJERCICIO 1
• La diferencia de energía para el fotón que desciende
desde el nivel de 1.38 eV debajo de la banda de
conducción hasta la banda de valencia es 3.54 eV − 1.38
eV = 2.16eV.

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Refracción de la Luz
•

•
•

•

Cuando los fotones se transmiten a través de un
material transparente, pierden algo de energía y la
velocidad y los cambios de dirección.
Índice de Refracción =

C (Velocidad de la luz en el vacío)
V (velocidad de la luz en un medio)

Ejemplos:
Vidrio de sílice - 1.458
 Diamante - 2.41

Figure 14.3
15-3

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Ley de Snell
•

Si la luz pasa a través de un medio a otro
'

n Sen

'
n
Sen

n = índice de refracción del primer medio
n '= índice de refracción del segundo medio
φ = ángulo de incidencia
Φ '= ángulo de refracción•Si la luz pasa de un medio de
alta índice de refracción a un
medio de bajo índice de
refracción, φ '= 90° en φ = φc
•

Reflexión total interna

Si el ángulo φ > φc

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EJERCICIO 2
• ¿Cuál es el ángulo crítico φc, para que la luz sea
totalmente reflejada cuando sale de una placa plana de
vidriode sosa-cal-sílice (n= 1.51) y entra al aire (n= 1)?

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SOLUCIÓN – EJERCICIO 2
• Empleando la ley de Snell

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Absorción, Transmisión Y Reflexión De La Luz
•

Para una longitud de onda particular λ,...