PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MATERIALES

Una manera de obtener luz polarizada es haciéndola pasar por un cristal birrefringente, y eliminando una de las dos componentes, como en el caso del prisma de Nicol.Subtopic

Una manera de obtener luz polarizada es haciéndola pasar por un cristal birrefringente, y eliminando una de las dos componentes, como en el caso del prisma de Nicol.

Los campos electromagnéticos que conforman la luz no polarizada se pueden mover en cualquier dirección perpendicular a la dirección de propagación. Pero hay sustancias que cuando son atravesadas por luz no polarizada, solo dejan pasar la luz que vibra en una determinada dirección.

Es el cambio de color en ciertas sustancias, provocado por la interacción con algún tipo de radiación electromagnética u otro tipo de estímulo externo de tipo físico o químico, como el paso de una corriente eléctrica, la fricción, un cambio en el pH o calor.

Estos materiales se utilizan para diversos fines, como en la elaboración de gafas para el mejoramiento selectivo de la agudeza visual, cristales protectores para las viviendas y parches indicadores del grado de exposición ante explosiones, entre otras aplicaciones.

Son sustancias en cuyo interior la velocidad de la luz no es la misma en todas las direcciones.

Un frente de ondas luminosas que incide en un material de este tipo genera dos conjuntos de ondas secundarias tangentes entre sí, a lo largo de una dirección específica, llamada eje óptico.

El efecto es que a través de un cristal birrefringente se ven dos imágenes del mismo objeto, ligeramente desplazadas.

Ejemplo de sustancias birrefringentes son la calcita y el cuarzo cristalino.

Algunas sustancias muestran colores diferentes según el ángulo desde el cual se miren, es decir, dispersan una determinada longitud de onda en cierto ángulo.

Separación en diferentes colores

Son diseñados para reflejar la luz sobre una cierta cantidad de longitudes de onda y transmitir la luz a través de ellos en otro rango; esta operación separa la luz en dos colores.

Separación del plano óptico

segundo significado de dicroico se refiere al material capaz de cambiar los estados de polarización de un rayo de luz, de esta forma cuando la luz viaja a través de estos medios dicroicos, la luz experimenta una absorción en ciertos estados de polarización.

Dicroísmo en cristales líquidos

El dicroísmo ocurre también como fenómeno óptico en el cristal líquido debido en parte a la anisotropía óptica que presentan las estructras moleculares de estos materiales.

Los metales brillan porque la luz interactúa con sus electrones libres, aumentado su grado de vibración, lo que se traduce en la reflexión de sus ondas luminosas particulares.

Esta cualidad se refiere al aspecto de una superficie cuando en ella se refleja la luz. Si se producen reflejos la superficie es brillante, independientemente de su color, y si por el contrario luce apagada, se trata de una superficie mate.

Las superficies metálicas a base de plata, oro, cobre, acero y otros metales tienen brillo metálico, tal como su nombre lo sugiere. En cambio el poliestireno, algunos plásticos y el papel común son mates.

Por su parte, metales como el oro y el cobre absorben las longitudes de onda del azul y el verde, reflejando las del amarillo y el rojo. Y la plata, el acero y el aluminio reflejan todas las longitudes de onda visibles y por eso lucen de color blanco plateado.

Los objetos son del color de la luz que dispersan. La luz blanca contiene todas las longitudes de onda y cada una de estas se percibe como un color diferente: azul, verde, amarillo, rojo… El cielo se ve azul, debido a que las moléculas de la atmósfera dispersan preferentemente esa longitud de onda, absorbiendo las demás.

En cambio, las gotas de agua y los cristales de hielo de las nubes dispersan fuera de ellas prácticamente todas las longitudes de onda, y por eso se ven blancas.

Los materiales que dejan pasar toda la luz visible que incide en ellos son transparentes. Tal es el caso del agua líquida, las láminas de acrílico transparente y los cristales de las gafas. En cambio los materiales que no lo hacen son considerados opacos, por ejemplo piezas metálicas o de madera.

Los materiales translúcidos poseen características intermedias, absorben una parte de la luz que los atraviesa y transmiten el resto. Ejemplo de esta clase de sustancias son algunos aceites y los cristales de hielo.

Este fenómeno luminoso tiene su origen en el hecho de que los electrones en los átomos se disponen en niveles de energía discretos o cuantizados. Si absorben energía, son capaces de pasar de un estado de menor energía a uno mayor, y cuando más tarde regresan al estado original, emiten el exceso de energía en forma de luz.

TERMOLUMINICSENCIA

Es exhibido por ciertos materiales cristalinos, como fluoruro de calcio, fluoruro de litio, sulfato de calcio, borato de litio, borato de calcio, bromuro de potasio y feldespato.

LUMINISCENCIA FOSFORESCENCIA

Se denomina fluorescencia a la emisión de luz que ocurre dentro de 10−8 segundos luego de la exposición del material a la fuente emisora de energía. En cambio, la fosforescencia ocurre cuando la emisión de luz del material luminiscente dura más de 10−8 segundos.

ELECTRO LUMINISCENCIA

Algunos materiales aislantes o semiconductores son capaces de emitir luz al calentarse continuamente por debajo del rojo. A causa de esto el sólido emite luz posteriormente.

No debe confundirse este fenómeno con la incandescencia, como la que se da cuando una corriente eléctrica atraviesa un filamento conductor de tungsteno, en una bombilla de luz convencional

QUIMIOLUMINISCENCIA

Ciertas reacciones químicas liberan energía en forma de luz y si ocurren en los seres vivos, se denomina bioluminiscencia, observada en insectos como luciérnagas y en mucha de la vida marina.

La quimioluminiscencia se emplea en ciencias forenses a través del luminol, una sustancia que permite determinar si se ha esparcido sangre sobre una superficie, aunque se haya limpiado cuidadosamente.

ELECTROLUMINISCENCIA

Son sustancias semiconductoras que emiten luz cuando se le aplica una diferencia de potencial. El efecto se usa mucho en los tableros de los automóviles, juguetes y elementos decorativos.

TRIBILUMINISCENCIA

Algunos tipos de cuarzo y los cristales de azúcar de caña emiten luz al ser desmenuzados, frotados o deformados de alguna manera. En ocasiones, algunos sismos vienen acompañados de fenómenos lumínicos asociados a la triboluminiscencia de las rocas en la corteza terres