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Páginas: 8 (1923 palabras)
Publicado: 5 de noviembre de 2012
INTRODUCCIÓN DE LA CIENCIA DE LOS MATERIALES - WILLIAM F. SMITH
CAPÍTULO 7: PROPIEDADES ÓPTICAS Y MATERIALES SUPERCONDUCTORES
7-1 INTRODUCCIÓN
Las propiedades ópticas de los materiales juegan un papel destacado en muchas de las tecnologías más actuales. Como se muestra en la siguiente imagen.
7-2 LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
La luz visible es una forma de radiaciónelectromagnética con longitudes de onda desde 400 a 750nm. La luz visible contiene bandas de color que van del violeta al rojo como muestra la figura 2.
La luz puede considerarse como una entidad que tiene comportamiento de onda y que consta de partículas llamadas fotones. La energía ΔE, la longitud de onda λ y la frecuencia ν de los fotones se relacionan mediante la ecuación fundamental.
Donde h esla constante de Plack (6.62x 10-34 J.s) y c es la velocidad de la luz 3x108 m/s.
7-3 REFRACCIÓN DE LA LUZ
Índice de refracción: Es la relación entre la velocidad de propagación de la onda en un medio de referencia (por ejemplo el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.
La velocidad relativa de la luz que pasa a través de un medio es expresadapor la propiedad óptica llamada índice de refracción n.
Ley de Snell de la refracción de la luz: los índices de refracción para la luz que pasa de un medio de índice de refracción n a otro n’ están relacionados con los ángulos de incidencia φ y de refracción φ’ por la relación.
7-4 ABSORCIÓN, TRANSMISIÓN Y REFLEXIÓN DE LA LUZ
Cada material absorbe luz de algún grado debido a lainteracción de los fotones de luz con la estructura electrónica de los átomos, iones o moléculas que conforman el material.
Vidrios de silice fundido: la reflexión de la luz desde una superficie de vidrio depende principalmente del indice de refraccion del vidrio n definimos reflectividd como:
Absorcion de luz en una lámina de vidrio: el vidrio absorbe energia de la luz que transmite de manera que laintensidad de esta disminuye al aumentar el caminode la misma. La relacion entre la fraccion I0 incidente y la emergente I de una placa de espesor t y esta loibre de centros de dispersión es:
La constante α es el coeficiente de absorcion lineal.
Absorción, Transmisión y Reflexión de la Luz por una lámina de vidrio: la cantidad de luz transmitida a través de una lámina de vidrio se determina porla cantidad de luz reflejada desde las superficies superior e inferior. De este modo, la diferencia entre la luz que alcanza la superficie de la lámina de vidrio y la que es reflejada por la superficie es la fracción de luz transmitida I.
PLÁSTICOS: La transparencia depende de su grado de amorfidad. Mientras mas cristalino es el polímero es menor su tranparencia.
SEMICONDUCTORES: en lossemiconductores los fotones son absorbidos de diferentes formas. Puede crear un par electrón-hueco.
7-5 LUMINISCENCIA: Puede ser definida como el proceso por el cual una sustancia absorbe energía y después espontáneamente emite radiación en el espectro visible o cercano a este.
Fluorescencia: Se restringe a la luminiscencia causada por rayos ultravioleta, éstos al igual que la luz visible, sepueden subdividir en U.V de onda corta o rayos U.V.A, rayos ultravioleta de onda media (U.V.B), o rayos ultravioleta de onda media (U.V.C) y rayos ultravioletas extremos. Si τ < 0,00000001 segundos (10-8 segundos).
Fosforescencia: Es una luminiscencia que perdura una vez cortada la excitación, Si τ > 0,00000001 segundos (10-8 segundos).
FOTOLUMINICENCIA: Emisión de luz que esconsecuencia de la absorción previa de una radiación.
Cátodo luminiscencia: Cátodo energizado que genera un haz de electrones de alta energía, entre sus aplicaciones tenemos el microscopio electrónico entre otros. La intensidad de la luminiscencia esta dado por:
Donde
I0 = Intensidad inicial de la fosforescencia
I = Fracción de fosforescencia después del tiempo t.
t = es la constante de...
CAPÍTULO 7: PROPIEDADES ÓPTICAS Y MATERIALES SUPERCONDUCTORES
7-1 INTRODUCCIÓN
Las propiedades ópticas de los materiales juegan un papel destacado en muchas de las tecnologías más actuales. Como se muestra en la siguiente imagen.
7-2 LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
La luz visible es una forma de radiaciónelectromagnética con longitudes de onda desde 400 a 750nm. La luz visible contiene bandas de color que van del violeta al rojo como muestra la figura 2.
La luz puede considerarse como una entidad que tiene comportamiento de onda y que consta de partículas llamadas fotones. La energía ΔE, la longitud de onda λ y la frecuencia ν de los fotones se relacionan mediante la ecuación fundamental.
Donde h esla constante de Plack (6.62x 10-34 J.s) y c es la velocidad de la luz 3x108 m/s.
7-3 REFRACCIÓN DE LA LUZ
Índice de refracción: Es la relación entre la velocidad de propagación de la onda en un medio de referencia (por ejemplo el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.
La velocidad relativa de la luz que pasa a través de un medio es expresadapor la propiedad óptica llamada índice de refracción n.
Ley de Snell de la refracción de la luz: los índices de refracción para la luz que pasa de un medio de índice de refracción n a otro n’ están relacionados con los ángulos de incidencia φ y de refracción φ’ por la relación.
7-4 ABSORCIÓN, TRANSMISIÓN Y REFLEXIÓN DE LA LUZ
Cada material absorbe luz de algún grado debido a lainteracción de los fotones de luz con la estructura electrónica de los átomos, iones o moléculas que conforman el material.
Vidrios de silice fundido: la reflexión de la luz desde una superficie de vidrio depende principalmente del indice de refraccion del vidrio n definimos reflectividd como:
Absorcion de luz en una lámina de vidrio: el vidrio absorbe energia de la luz que transmite de manera que laintensidad de esta disminuye al aumentar el caminode la misma. La relacion entre la fraccion I0 incidente y la emergente I de una placa de espesor t y esta loibre de centros de dispersión es:
La constante α es el coeficiente de absorcion lineal.
Absorción, Transmisión y Reflexión de la Luz por una lámina de vidrio: la cantidad de luz transmitida a través de una lámina de vidrio se determina porla cantidad de luz reflejada desde las superficies superior e inferior. De este modo, la diferencia entre la luz que alcanza la superficie de la lámina de vidrio y la que es reflejada por la superficie es la fracción de luz transmitida I.
PLÁSTICOS: La transparencia depende de su grado de amorfidad. Mientras mas cristalino es el polímero es menor su tranparencia.
SEMICONDUCTORES: en lossemiconductores los fotones son absorbidos de diferentes formas. Puede crear un par electrón-hueco.
7-5 LUMINISCENCIA: Puede ser definida como el proceso por el cual una sustancia absorbe energía y después espontáneamente emite radiación en el espectro visible o cercano a este.
Fluorescencia: Se restringe a la luminiscencia causada por rayos ultravioleta, éstos al igual que la luz visible, sepueden subdividir en U.V de onda corta o rayos U.V.A, rayos ultravioleta de onda media (U.V.B), o rayos ultravioleta de onda media (U.V.C) y rayos ultravioletas extremos. Si τ < 0,00000001 segundos (10-8 segundos).
Fosforescencia: Es una luminiscencia que perdura una vez cortada la excitación, Si τ > 0,00000001 segundos (10-8 segundos).
FOTOLUMINICENCIA: Emisión de luz que esconsecuencia de la absorción previa de una radiación.
Cátodo luminiscencia: Cátodo energizado que genera un haz de electrones de alta energía, entre sus aplicaciones tenemos el microscopio electrónico entre otros. La intensidad de la luminiscencia esta dado por:
Donde
I0 = Intensidad inicial de la fosforescencia
I = Fracción de fosforescencia después del tiempo t.
t = es la constante de...
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