Sifat optik bahan

Fluoresensi dan birrefrigencia dalam kristal kalsit, dua sifat optik bahan. Balok laser dipisahkan menjadi dua saat melintasi kaca. Sumber: Wikimedia Commons.

Apa sifat optik bahan?

Itu Sifat optik bahan Mereka adalah yang terungkap ketika materi berinteraksi dengan radiasi elektromagnetik. Properti ini menjelaskan berbagai fenomena seperti warna, transparansi atau opacity.

Struktur bahan yang berbeda, pada tingkat molekuler, membuat cahaya menyerap dan memantulkan dengan cara yang berbeda, menghasilkan berbagai efek. Pemahaman tentang fenomena ini sangat mendasar dalam banyak teknologi saat ini, seperti yang didasarkan pada serat optik.

Sekarang, radiasi elektromagnetik dan terutama cahaya, yang merupakan bagian yang terlihat dari spektrum, berinteraksi dengan media dalam tiga cara berbeda:

• Penyerapan, bagian dari balok insiden sepenuhnya diserap oleh lingkungan.
• Refleksi, sebagian kecil dari energi insiden dipantulkan kembali ke media asli.
• Transmisi, sisa energi melalui lingkungan dan ditransmisikan ke media lain.

Berkat ini, dari sudut pandang optik, materi diklasifikasikan sebagai:

• Transparan, yang cahaya benar -benar dilintasi, memungkinkan untuk secara jelas melihat objek melalui mereka.
• Tembus pandang, serap bagian dari cahaya kejadian dan kirimkan yang lain, sehingga objek apa pun yang terlihat melalui mereka tampak menyebar.
• Buram, tidak mungkin untuk melihat melalui mereka, karena mereka benar -benar menyerap cahaya kejadian.

Sifat optik terpenting

1. Binar

Kualitas ini mengacu pada penampilan permukaan saat cahaya dipantulkan di dalamnya. Jika refleks diproduksi, permukaannya brilian, terlepas dari warnanya, dan jika sebaliknya terlihat, itu adalah permukaan matt.

Permukaan logam berdasarkan perak, emas, tembaga, baja dan logam lainnya memiliki kecerahan logam, seperti namanya. Di sisi lain, polystyrene, beberapa plastik dan peran umum adalah matt.

Logam bersinar karena cahaya berinteraksi dengan elektron bebasnya, meningkatkan tingkat getarannya, yang diterjemahkan ke dalam refleksi gelombang bercahaya cahaya khususnya.

Dapat melayani Anda: Difraksi cahaya: deskripsi, aplikasi, contoh

2. Warna

Objek adalah warna cahaya yang tersebar. Cahaya putih berisi semua panjang gelombang dan masing -masing dianggap sebagai warna yang berbeda: biru, hijau, kuning, merah ... langit terlihat biru, karena molekul atmosfer lebih disukai membubarkan panjang gelombang itu, menyerap yang lain.

Sebaliknya, tetesan air dan kristal es bubar di luar mereka hampir semua panjang gelombang, dan itulah sebabnya mereka terlihat putih.

Di sisi lain, logam seperti emas dan tembaga menyerap panjang gelombang biru dan hijau, mencerminkan warna kuning dan merah. Dan perak, baja dan aluminium mencerminkan semua panjang gelombang yang terlihat dan itulah sebabnya mereka terlihat putih perak.

3. Transparansi dan opacity

Bahan yang memungkinkan semua cahaya tampak yang mempengaruhi mereka transparan. Begitulah kasus air cair, kristal akrilik transparan dan kristal kacamata. Di sisi lain, bahan yang tidak dianggap buram, misalnya potongan logam atau kayu.

Bahan tembus pandang memiliki karakteristik menengah, menyerap bagian dari cahaya yang melintasi dan mentransmisikan sisanya. Contoh zat semacam ini adalah beberapa minyak dan kristal es.

Penting untuk dicatat bahwa beberapa bahan buram dengan panjang gelombang tertentu dan transparan sebelum yang lain. Kasing adalah atmosfer bumi, yang sebagian besar tidak jelas dengan radiasi inframerah yang dipancarkan oleh planet ini, transparan terhadap cahaya yang berasal dari matahari.

4. Luminescence

Beberapa zat yang terpapar rangsangan energi tertentu, memiliki kemampuan untuk menyerap energi dan kemudian secara spontan memancarkan bagian dalam kisaran cahaya yang terlihat atau dekat dengannya. Untuk beberapa bahan, paparan sinar matahari sudah cukup, yang lain malah membutuhkan lebih banyak radiasi energi, seperti x -rays.

Dapat melayani Anda: model materi sel -sel

Tidak hanya radiasi elektromagnetik menimbulkan emisi cahaya, tetapi juga mekanik, listrik, termal dan banyak lagi.

Fenomena bercahaya ini berawal dari kenyataan bahwa elektron dalam atom disusun dalam tingkat energi diskrit atau kuantisasi. Jika mereka menyerap energi, mereka dapat bergerak dari keadaan lebih sedikit energi ke yang lebih besar, dan ketika mereka kemudian kembali ke keadaan asli, mereka memancarkan energi berlebih dalam bentuk cahaya.

• Fluoresensi dan fosforesensi

Itu disebut fluoresensi ke emisi cahaya yang terjadi dalam 10^-8 detik setelah paparan material ke sumber pemancar energi. Di sisi lain, fosforesensi terjadi ketika emisi cahaya dari bahan luminescent berlangsung lebih dari 10^-8 detik.

• Termoluminesensi

Beberapa bahan isolasi atau semikonduktor mampu memancarkan cahaya dengan terus memanaskan di bawah. Karena ini padatan memancarkan cahaya nanti.

Fenomena dengan pijar ini tidak boleh bingung, seperti yang terjadi ketika arus listrik melintasi filamen konduktif tungsten, dalam bola lampu konvensional.

Thermoluminescence sering digunakan untuk tanggal objek keramik yang mengandung mineral tertentu. Dengan metode ini sampel hingga 500 dapat ditanggal.000 tahun.

• Triboluminescence

Beberapa jenis kristal gula kuarsa dan tebu memancarkan cahaya saat hancur, digosok atau cacat dalam beberapa cara. Terkadang, beberapa gempa bumi disertai dengan fenomena cahaya yang terkait dengan triboluminesensi batuan di korteks bumi.

• Electroluminescence

Mereka adalah zat semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika perbedaan potensial diterapkan. Efeknya banyak digunakan di papan mobil, mainan dan elemen dekoratif.

• Chemioluminescence dan bioluminescence

Reaksi kimia tertentu melepaskan energi dalam bentuk cahaya dan jika terjadi pada makhluk hidup, itu disebut bioluminesensi, diamati pada serangga sebagai kunang -kunang dan di sebagian besar kehidupan laut.

Dapat melayani Anda: Keuntungan Mekanik: Formula, Persamaan, Perhitungan, dan Contoh

Chemioluminescence digunakan dalam ilmu forensik. Luminol bereaksi dengan sejumlah kecil besi darah dan menghasilkan cahaya yang samar saat ruangan dalam kesuraman.

5. Dikroisme

Beberapa zat menunjukkan warna yang berbeda sesuai dengan sudut dari mana mereka terlihat, yaitu, mereka membubarkan panjang gelombang tertentu pada sudut tertentu.

6. Birrefringencia atau refraksi ganda

Mereka adalah zat di dalamnya yang kecepatan cahaya tidak sama di segala arah.

Depan gelombang bercahaya yang mempengaruhi bahan semacam itu menghasilkan dua set gelombang sekunder tangen satu sama lain, di sepanjang arah tertentu, yang disebut sumbu optik. Efeknya adalah bahwa melalui kristal birrefringent dua gambar dari objek yang sama terlihat, sedikit tergeser.

Contoh zat birrefringen adalah kuarsa kalsit dan kristal.

7. Photocromism

Ini adalah perubahan warna pada zat tertentu, yang disebabkan oleh interaksi dengan beberapa jenis radiasi elektromagnetik atau jenis stimulus eksternal lain dari jenis fisik atau kimia, seperti lewatnya arus listrik, gesekan, perubahan pH atau panas.

Bahan -bahan ini digunakan untuk berbagai keperluan, seperti dalam elaborasi kacamata untuk peningkatan selektif ketajaman visual, kristal pelindung untuk rumah dan tambalan indikator tingkat ledakan paparan, di antara aplikasi lainnya.

8. Polarisasi

Medan elektromagnetik yang membentuk cahaya yang tidak terpolarisasi dapat dipindahkan ke arah mana pun tegak lurus terhadap arah propagasi. Tetapi ada zat yang ketika dilintasi oleh cahaya yang tidak terpolarisasi, biarkan cahaya bergetar ke arah tertentu.

Cara untuk mendapatkan cahaya terpolarisasi adalah dengan melewatkannya melalui kristal birrefringent, dan menghilangkan salah satu dari dua komponen, seperti dalam kasus prisma Nicol.

Kristal Turmalin dapat menyerap cahaya yang bergetar di semua arah kecuali dalam satu, sehingga kristal yang dengannya lembaran polaroid diproduksi menggunakan turmaline.

Tema yang menarik

Sifat magnetik bahan