Ensayo propiedades de absorcion de libros

Tecnología de Materiales II. Curso 2009/10

PRÁCTICA 4 PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS VIDRIOS 1. Introducción 1.1 Vidrios Los vidrios son un tipo de material con propiedades físicas y químicas muy útiles: Son aislantes eléctricos, aguantan bien el “choque térmico”, no se oxidan ni se corroen y presentan buenas propiedades mecánicas. Por ello, se utilizan vidrios en una gran cantidad deaplicaciones. Sin embargo, la propiedad más interesante que tienen estos materiales y que más se explota es su transparencia a la luz visible. A la hora de seleccionar un vidrio para un determinado dispositivo es fundamental conocer sus propiedades ópticas, no sólo en el intervalo visible, sino también en la zona ultravioleta y en el infrarrojo. Como sabemos, existen vidrios con muy diferentes composiciones.Aunque la mayoría de ellos son transparentes en el visible, tienen un comportamiento diferente en la zona ultravioleta e infrarroja del espectro. 1.2 Absorción y transmisión Para describir las propiedades ópticas de un vidrio se utilizan distintos conceptos: Absorción, Absorbancia, Coeficiente de Absorción y Transmisión. Vamos a definir cada uno de ellos. Llamaremos I0 a la intensidad de la luzincidente sobre el material, I a la luz que lo atraviesa, e Iabs a la intensidad absorbida por el material. Por lo tanto I0=Iab+ I La absorción (A) de un material se define como el cociente entre la intensidad de la luz que absorbe y la que incide sobre el mismo. Su expresión es por tanto: A= Iabs / I0. El valor de A estará siempre entre 0 (transmisión total) y 1 (absorción total). La absorción seda a menudo en %. La transmisión (T) de un material se define como el cociente entre la intensidad de la luz que transmite y la que incide sobre el mismo. Su expresión es por tanto: T= I / I0. Su valor también está entre 0 y 1, y se da en %. La relación entre absorción y transmisión es A+T=1 (suponiendo que el material no refleje luz en su superficie). Cuando un haz de luz atraviesa un material, laintensidad va disminuyendo a medida que avanza por el mismo, ya que cada parte del material va absorbiendo parte de la luz. La intensidad de luz que llega a una distancia x de la superficie del material es: I(x)=I0.e-αx Donde α es un parámetro que depende del material y se llama coeficiente de absorción. Para un material de espesor d, la cantidad de luz que lo atraviesa será: I=I0.e-αd. Elproducto αd recibe el nombre de absorbancia del material. La relación entre la absorción y el coeficiente de absorción del material es la siguiente

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Tanto la absorción como la absorbancia o el coeficiente de absorción se utilizan para describir el material. A tiene la ventaja de que da una idea más directa de “cuanta luz deja pasar el dispositivo”mientras que el coeficiente de absorción tiene la ventaja de que no depende del espesor. 2. Objetivo Caracterización óptica de varios vidrios de colores diferentes mediante el registro de su correspondiente espectro de absorción UV-VIS-NIR. 3. Desarrollo de la práctica 3.1 Selección de vidrios Se seleccionarán varios vidrios de colores diferentes para el registro del espectro de absorción y variosincoloros para el registro del espectro de transmisión. 3.2 Puesta en marcha del espectrofotómetro El registro de un espectro de absorción o transmisión se realiza con un espectrofotómetro como el que se describe en la figura 1.

Figura 1. Esquema de un espectrofotómetro de doble haz Se utiliza como fuente de luz una lámpara que tenga una emisión intensa en todo el intervalo de longitudes de ondaque se quiere analizar. La emisión de la lámpara pasa a través de un monocromador que selecciona la luz de una determinada longitud de onda. Esta luz monocromada se divide mediante un “beam splitter” que la separa en dos haces de luz con una intensidad de luz aproximadamente igual. Uno de los haces pasa directamente al detector, mientras que el otro atraviesa la muestra antes de llegar al...