Propiedades opticas y termicas de los materiales

Propiedades Ópticas de los materiales.
Emisión de radiación continua y característica.
La radiación es una forma de energía. Proviene del sol y del espacio ultraterrestre, de fuentes creadas por el hombre, como los aparatos de rayos X, y de algunos materiales radiactivos que se encuentran en la tierra.

La radiación continua es radiación electromagnética que es emitida en una distribuciónsuave con la longitud de onda, ya sea por procesos térmicos o no-térmicos. Por definición no posee detalles espectrales como líneas de absorción o emisión.
Ejemplos de Fenómenos de Emisión.
Un material puede emitir fotones cuya energía E está dada por la siguiente ecuación:
E = hv = hc

c es la velocidad de la luz (3x1010 cm/s) y h es la constante de Planck (6.62x10-14 J × s).Esta ecuación permita considerar al fotón como una partícula de energía E o como una onda, con longitud de onda frecuencia características. Dependiendo del origen de los fotones, se pueden producir radiaciones en una gran gama de longitudes de onda.
Ejemplos específicos de este tipo de fenómenos:
- Rayos Gamma - Interacciones nucleares. Los rayos gamma son fotones de energía muy elevada,emitidos durante la descomposición radiactiva de núcleos inestables de ciertos átomos. Así la energía de los rayos gamma depende de la estructura del núcleo que los origina.
- Rayos X - Interacciones en las capas internas de los electrones. Los rayos X cuya energía es ligeramente menor que la de los rayos gamma, son producidos al estimular los electrones de las capas internas del átomo. Este estímulopuede consistir en electrones de alta energía u otro rayo X. Así se emiten rayos X de espectro continuo y espectro característico. Cuando un electrón de alta energía golpea un material, al desacelerarse cede energía, que es emitida en forma de fotones. Cada vez que el electrón golpea un átomo, cede una parte adicional de su energía; cada una de estas interacciones puede ser más o menos severa, porlo que en cada ocasión el electrón cede una fracción distinta de su energía, produciendo fotones de longitudes de onda diferentes, produciendo un espectro continúo. Si el electrón perdiera toda su energía en un solo impacto, la longitud de onda mínima de los fotones emitidos sería el equivalente a la energía original del estímulo; esta longitud de onda mínima se conoce como límite de longitud deonda corta. Este límite se reduce al aumentar la energía del estímulo, lo que incrementa el número y la energía de los fotones emitidos. El estímulo también puede tener energía suficiente para excitar un electrón de un nivel inferior de energía y pasarlo a un nivel superior. El electrón excitado no es estable y, a fin de restaurar el equilibrio, el nivel inferior no ocupado se llena con electronesprovenientes de un nivel superior. Este es el proceso que emite un espectro característico de rayos x, que es diferente para cada tipo de átomo.

- Luminiscencia - Interacciones de las capas exteriores de electrones. La luminiscencia es la conversión de radiaciones y otras formas de energía en luz visible. Ocurre cuando una radiación incidente excita electrones de la banda de valencia, parapasar a través de la brecha de energía y haciéndolos llegar finalmente a la banda de conducción. Estos electrones excitados se quedan brevemente en niveles superiores de energía, y cuando regresan a la banda de valencia emiten fotones. Si la longitud de onda de estos fotones está dentro de la parte del espectro que es visible al ojo humano, aparecerá la luminiscencia.
- Diodos emisores de luz -Electroluminiscencia. Los diodos emisores de luz (LED) se basan en la aplicación de un voltaje externo, que causa transiciones electrónicas y electroluminiscencia. Estos dispositivos de unión p-n están diseñados de forma que Eg este dentro de nuestro espectro de luz visible. Un voltaje aplicado al diodo en dirección de polarización directa hace que en la unión se recombinen huecos y electrones, lo...