Propiedades Ópticas de los materiales

Cristian Hurtado.

Diana Carolina Meneses M.

Miguel Alejandro Restrepo M.

INTRODUCCION

Las propiedades ópticas de un sólido estándeterminadas por cómo la luz interactúa con éste:

•Cómo transmite la luz.

•Cómo refleja la luz.

•Cómo absorbe la luz.

Estas propiedades ocurren cuando los fotonesreaccionan con el material.

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO DE LAS RADIACIONES

Tomada de: Ciencia e ingenieria de los materiales 4ta edicion , Donald R. Askeland

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

•Brillo: es el reflejo de la luz en un material.

•Color: cuando la luz incide en un material parte de esta serefleja, el color es la combinación de estas longitudes de ondaque llegan al ojo dándole así un color al material.

Tomada de:

http://massivevoodoo.blogspot.com/2000_01_01_archive.htm

l

Tomada de: http://alexinkegypt.net/?flagallery=collection

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

LUMINISCENCIA: es cualquier emisión de luz de un materialque es provocada en condiciones de temperatura ambiente obaja.

La emisión de luz tiene lugar a un tiempo característico (τ)después de la absorción de la radiación y es este parámetro elque permite subdividir la luminiscencia en:

• Fluorescencia: Se restringe a la luminiscencia causada porrayos ultravioleta y se caracteriza por tener un tiempocaracterístico.

• Fosforescencia: Es una luminiscencia que perdura una vezcortada la excitación.

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

Tomada de: http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/ndetalle/article/museo-de-

mineralogia-brillos-y-colores-que-guardan-historia.html

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

TERMOLUMINISCENCIA: propiedad que poseen algunosmateriales de producir luz visible provocada por laincandescencia, o estimulo térmico.

Termoluminiscencia de la fluorita.

Tomada de:

http://https://es.wikipedia.org/wiki/Termoluminiscencia#/media/File:Thermolumine.png

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

•TRIBOLUMINISCENCIA: Propiedad que poseen algunos

materiales de hacerse luminosos al ser triturados o molidos,tensionados, agitados o frotados.

Imagen tomada de: http://www.thegreenhead.com/2009/12/flash-rocks-light-up-when-struck-together.php

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

La triboluminiscencia es observable cuando:

•Estando en oscuridad total, se trituran cristales de azúcar decaña o de sales de uranilo en un mortero de vidrio de cuerpoy mano transparentes.

•Cuando en aire líquido se sumerge un tubo de ensayo quecontenga estos cristales.

El color, la intensidad y la duración de los destellostriboluminiscentes dependen de la naturaleza del materialensayado.

PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES

• ELECTROLUMINISCENCIA: fenómeno óptico y eléctricoen el cual un material emite luz en respuesta a una corrienteeléctrica que fluye a través de él, o por causa de la fuerza deun campo eléctrico.

Imagen tomada de: http://www.glowlight.cl/quienes.html

INTERACCION DE LA LUZ CON LOS MATERIALES

Cuando la luz pasa de un medio a otro pueden ocurrir varios fenómenos:

•Parte de la luz se transmite por el medio (It)

•Parte se absorbe (IA)

•Parte se refleja (IR)

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

REFRACCION (n)

Es la disminución de la velocidad de la luz que se

transmite en el interior de materiales

transparentes.

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

INDICE DE REFRACCION

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

REFLEXION

Cuando la luz pasa de un medio a otro que tiene

diferente índice de refracción, parte de la luz se

dispersa en la interfaz.

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

EJEMPLO REFLEXION Y REFRACCION

•Diamante en Aire:

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

ABSORCION

La porción de haz incidente que no es reflejadapor el material es absorbida o transmitida através del mismo.

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

ABSORCION,REFLEXION Y TRANSMISION

La cantidad de luz incidente que se transmite a través de un objeto se determinapor medio de la cantidad de luz reflejada en las superficies tanto superior comoinferior, así como por la cantidad que se absorbe dentro de la placa.

La fracción de la luz incidente que llega a la superficie inferior es:

(1 − R)(I0e−αt).

La fracción de la luz incidente reflejada en la superficie inferior será entonces

(R)(1 − R)(I0e−αt).

De este modo, la diferencia entre la luz que llega a la superficie inferior del objetoy la que se refleja en la superficie inferior es la fracción de la luz transmitida (I) es:

Imagen tomada de: https://chirinossilvaroger.files.wordpress.com/2012/05/fundamentos-de-la-

ciencia-e-ingenieria-de-materiales-4ta-edicic3b3n-william-f-smith-javad-hashemi.pdf

TIPO DE MATERIALES

Los materiales pueden ser:

•Transparentes: transmiten la mayor parte de la luz y

tienen poca absorción y reflexión.

•Traslúcidos: La luz se transmite difusamente, la luz es

dispersada en el interior.

•Opacos: No permiten la transmisión de la luz.

TIPO DE MATERIALES

• Clasificación óptica de los materiales:

Imagen tomada

de: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/Propiedades%20opticas.pdf

CONSTANTES Y PARAMETROS OPTICOS DE ALGUNOS MATERIALES

EJEMPLOS

Tomada de: Ciencia e ingenieria de los materiales 4ta edicion , Donald R. Askeland

EJEMPLOS

Imagen tomada de: https://chirinossilvaroger.files.wordpress.com/2012/05/fundamentos-de-la-ciencia-e-

ingenieria-de-materiales-4ta-edicic3b3n-william-f-smith-javad-hashemi.pdf

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