Fizično

Optične lastnosti materialov

Optične lastnosti materialov
Fluorescenca in Birrefrigencia v kristalu kalcita, dve optični lastnosti materialov. Laserski žarek se pri prečkanju stekla loči na dva. Vir: Wikimedia Commons.

Katere so optične lastnosti materialov?

The Optične lastnosti materialov To so tisti, ki se razkrijejo, ko zadeva vpliva na elektromagnetno sevanje. Te lastnosti pojasnjujejo različne pojave, kot so barva, preglednost ali motnost.

Različne strukture materialov na molekularni ravni omogočajo svetlobo in se odražajo na različne načine, kar ustvarja različne učinke. Razumevanje teh pojavov je bistveno v mnogih trenutnih tehnologijah, kot so tisti, ki temeljijo na optičnih vlaknih.

Zdaj elektromagnetno sevanje in zlasti svetloba, ki je vidni del spektra, z medijem komunicira na tri različne načine:

  • Absorpcija, del incidentnega žarka, okolje popolnoma absorbira.
  • Odsev, še en del vpadne energije se odraža nazaj na prvotni medij.
  • Menjalnik, preostala energija gre skozi okolje in se prenaša na drug medij.

Zahvaljujoč temu so z optičnega vidika materiali razvrščeni kot:

  • Prozorni, tisti, ki jih svetloba popolnoma prečka, in omogočajo jasno ogled predmetov skozi njih.
  • Prosojna, absorbira del incidentne svetlobe in prenaša drugega, tako da se vsak predmet, ki ga vidimo skozi njih, razprši.
  • Neprozorno, skozi njih ni mogoče videti, saj popolnoma absorbirajo incidentno luč.

Najpomembnejše optične lastnosti

1. Sijaj

Ta kakovost se nanaša na videz površine, ko se v njej odbija svetloba. Če se refleksi proizvajajo, je površina briljantna, ne glede na njegovo barvo, in če je nasprotno, je to mat površina.

Kovinske površine, ki temeljijo na srebro, zlatu, baku, jeku in drugih kovinah, imajo kovinsko svetlost, kot že ime pove njihovo ime. Po drugi strani pa so polistiren, nekaj plastike in skupna vloga Matt.

Kovine sijejo, ker svetloba deluje s svojimi prostimi elektroni, je povečala stopnjo vibracij, kar pomeni odraz njegovih posebnih svetlobnih svetlobnih valov.

Vam lahko služi: lahka difrakcija: opis, aplikacije, primeri

2. Barva

Predmeti so barve svetlobe, ki se razprši. Bela svetloba vsebuje vse valovne dolžine in vsaka od teh je dojemana kot drugačna barva: modra, zelena, rumena, rdeča ... nebo je videti modro, ker atmosfera molekule po možnosti razpršijo to valovno dolžino, absorbirajo druge.

Namesto tega se kapljice vode in ledeni kristali razpršijo zunaj njih tako rekoč vse valovne dolžine, zato so videti belo.

Po drugi strani kovine, kot sta zlato in baker, absorbirajo valovne dolžine modre in zelene, kar odraža kot rumene in rdeče. In srebro, jeklo in aluminij odražajo vse vidne valovne dolžine in zato so videti belo srebro.

3. Preglednost in motnost

Materiali, ki pustijo vso vidno svetlobo, ki vplivajo nanje. Takšna je primerna voda, prozorne akrilne liste in kristale očal. Po drugi strani se materiali, ki se ne štejejo za neprozorne, na primer kovinski ali leseni kosi.

Prosoni materiali imajo vmesne značilnosti, absorbirajo del svetlobe, ki prečka in prenaša ostalo. Primer tovrstnih snovi so nekaj olj in ledenih kristalov.

Pomembno je opozoriti, da so nekateri materiali neprozorni za nekatere valovne dolžine in prozorni pred drugimi. Primer je atmosfera zemlje, ki je v veliki meri neprozorna za infrardeče sevanje, ki ga oddaja planet, pregledno do svetlobe, ki prihaja od sonca.

4. Luminiscenca

Nekatere snovi, ki so izpostavljene določenim energetskim dražljajem, lahko absorbirajo energijo in nato spontano oddajajo del v svetlobnem območju vidnega ali blizu njega. Za nekatere materiale je dovolj izpostavljenost sončni svetlobi, drugi pa namesto tega zahtevajo več energijskega sevanja, na primer x -roys.

Vam lahko služi: korpuskularni model snovi

Ne samo elektromagnetna sevanja povzročajo lahke emisije, ampak tudi mehanske, električne, toplotne in še več.

Ta svetlobni pojav ima svoj izvor v dejstvu, da so elektroni v atomih razporejeni v diskretni ali kvantizirani ravni energije. Če absorbirajo energijo, se lahko premaknejo iz stanja manj energije v večjo in ko se pozneje vrnejo v prvotno stanje, oddajajo odvečno energijo v obliki svetlobe.

  • Fluorescenca in fosforescenca

Imenuje se fluorescenco do emisije svetlobe, ki se pojavi znotraj 10-8 sekunde po izpostavljenosti materialu viru za oddajanje energije. Po drugi strani se fosforescenca pojavi, ko emisija svetlobe iz svetlobnega materiala traja več kot 10-8 sekunde.

  • Termoluminiscenca

Nekateri izolacijski ali polprevodniški materiali so sposobni oddajati svetlobo z nenehnim segrevanjem spodaj. Zaradi tega trdna trdna svetloba kasneje oddaja svetlobo.

Tega pojava z žarinjem ne bi smeli zmešati, na primer tisti, ki se pojavi, ko električni tok prečka prevodno nitko volframa v običajni žarnici.

Termoluminiscenca se pogosto uporablja do danes keramičnih predmetov, ki vsebujejo določen mineral. S to metodo lahko vzorce do 500 datiramo.000 let.

  • Triboluminescence

Nekatere vrste kremenčevih in trsnih kristalov sladkorja oddajajo svetlobo, ko se na nek način zdrobijo, drgnejo ali deformirajo. Včasih nekatere potrese spremljajo lahki pojavi, povezani s triboluminiscenco kamnin v zemeljski skorji.

  • Elektroluminiscenca

So polprevodniške snovi, ki oddajajo svetlobo, ko se uporabi potencialna razlika. Učinek se pogosto uporablja v avtomobilskih deskah, igračah in okrasnih elementih.

  • Kemioluminiscenca in bioluminiscenca

Nekatere kemijske reakcije sproščajo energijo v obliki svetlobe in če se pojavijo pri živih bitjih, se imenuje bioluminiscenca, ki jo opazimo pri žuželkah kot kresnicah in v večjem delu morskega življenja.

Lahko vam služi: Mehanska prednost: formula, enačbe, izračun in primeri

Kemioluminiscenca se uporablja v forenzični znanosti. Luminol reagira z majhnimi količinami krvnega železa in povzroči rahlo sijaj, ko je soba v mraku.

5. Dikroizem

Nekatere snovi kažejo različne barve glede na kot, iz katerega izgledajo, to je, da razpršijo določeno valovno dolžino pod določenim kotom.

6. Birrefringia ali dvojna loma

So snovi v notranjosti, katerih svetlobna hitrost v vseh smereh ni enaka.

Svetlozna valovna fronta, ki vpliva na tak material, ustvari dva sklopa tangentnih sekundarnih valov med seboj, vzdolž določene smeri, imenovani optična os. Učinek je, da se s pomočjo birrefringentnega kristala vidita dve sliki istega predmeta, rahlo premeščeni.

Primer birrefrintnih snovi sta kalcit in kristalni kremen.

7. Fotokromizem

Gre za spremembo barve v nekaterih snovjih, ki jo povzroči interakcija z neko vrsto elektromagnetnega sevanja ali drugo vrsto zunanjega dražljaja fizikalnega ali kemičnega tipa, kot so prehod električnega toka, trenja, sprememba pH ali toplote ali toplote.

Ti materiali se uporabljajo v različne namene, kot pri izdelavi očal za selektivno izboljšanje ostrine vida, zaščitni kristali za domove in kazalnike kazalcev stopnje eksplozij izpostavljenosti, med drugimi aplikacijami.

8. Polarizacija

Elektromagnetna polja, ki sestavljajo ne -polarizirano svetlobo. Toda obstajajo snovi, ki jih, ko jih prečkajo ne -polarizirana svetloba, pustite, da svetloba vibrira v določeni smeri.

Način, kako pridobiti polarizirano svetlobo, je, da jo prenesete skozi birrefrinmentni kristal in odstranjevanje ene od obeh komponent, kot v primeru Nicolove prizme.

Turmalinski kristal lahko absorbira svetlobo, ki vibrira v vse smeri, razen v eni, tako da kristali, s katerimi se izdelujejo polaroidni listi.

Teme, ki jih zanimajo

Magnetne lastnosti materialov