PROPIEDADES ÓPTICAS:PARTE I
¿Qué es la optoelectrónica?
Se refiere a la ciencia y tecnología que combina materiales ópticos y electrónicos
¿Que ocurre en el proceso de reflexión de la luz?
Los fotones ceden su energía pero inmediatamente el material emite fotones de energía idéntica
¿Qu ocurre en el proceso de absorción?
se hace incidir radiación electromagnética (200 a 800 nm), generando la transferencia de un electrón que se halla en un nivel bajo de energía molecular, u orbital atómico, a un orbital de mayor energía. Este cambio de energía es llamado transición.
La conducción térmica por vibración es característica de:
a) Los metales.
b) Las cerámicas.
c) Los polímeros
d) Materiales compuestos
e) Son correctas la B y C.
e) Son correctas la B y C.
La conductividad térmica de un metal o aleación aumenta al:
a) Aumentar la temperatura.
b) Aumentar el grado de acritud.
c) Aumentar el contenido de aleante.
d) Ninguna de las anteriores.
d) Ninguna de las anteriores
¿Qué es la Luz?
Es una forma de energía o radiación, en forma de ondas o particulas llamadas fotones
Luz es energía, o radiación, no es nada más que una onda electromagnética que se
propaga por el espacio aunque también puede ser considerada como una serie de
partículas llamadas fotones
¿Qué es el indice de refracción?
• La luz transmitida distorsiona la nube electrónica.
• La luz viaja más lento dentro de un material que en el vacío
n=c/v
c=velocidad de la luz en el vacío
v=velocidad de la luz en el medio
¿Que es la electroluminiscencia?
Electroluminiscencia: Uso de una señal eléctrica aplicada para estimular la emisión de fotones de un material.
La magnitud de la tensión térmica en una barra metálica que cambia su temperatura depende de:
a) La tenacidad del material
b) El gradiente de temperatura
c) La longitud original del elemento
d) La sección transversal
b) El gradiente de temperatura
¿Cual de los siguientes factores reduce el riesgo de roturas por choque térmico?:
a) Alto coeficiente de dilatación térmico.
b) Alta conductividad térmica.
c) Alto módulo de elasticidad, módulo de Young.
d) Baja carga de rotura.
b) Alta conductividad térmica.
¿Cuáles son las características importantes de los fotones?
Las características importantes de los fotones son: la energía E, la longitud de onda
λ, y la frecuencia ν que se relacionan entre sí con la ecuación: E=hv
¿Qué es el espectro electromagnético?
Distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas
1) ¿que es la luminiscencia?
2) ¿Los metales presentan luminiscencia?
Explique su respuesta de forma breve clara y concisa
1) La luminiscencia se presenta cuando la radiación incidente excita electrones de la banda de valencia a la banda de conducción. Los electrones excitados permanecen sólo brevemente en los niveles superiores de energía. Cuando los electrones regresan a la banda de valencia, se emiten fotones. Si la longitud de onda de estos fotones está en la escala de luz visible, ocurre luminiscencia
2) La luminiscencia no se presenta en metales. Los electrones simplemente son excitados a niveles de energía superiores dentro de la banda de valencia no ocupada por completo. Cuando los electrones excitados vuelven al nivel inferior de energía, el fotón que se produce tiene una energía muy pequeña y una longitud de onda más larga que la de la luz visible
En una de las siguientes secuencias, los materiales están ordenados de mayor a menor conductividad térmica:
a) Ag > Al > Cu > Fe.
b) Fe > Au > Cu > Ag.
c) Cu > Al > Au > Fe.
d) Ag > Cu > Al > Fe.
d) Ag > Cu > Al > Fe.
Los aumentos de temperatura permiten incrementar la conductividad térmica de las
cerámicas porque:
a) Aumenta el número de electrones conductores.
b) Aumenta la amplitud de la vibración.
c) Aumenta la dilatación térmica.
d) Aumenta el módulo de elasticidad.
b) Aumenta la amplitud de la vibración.
¿Qué es la interferencia constructiva de dos ondas electromagnéticas?
Interferencia constructiva de dos ondas electromagnéticas en fase se suman para dar como resultante una onda de amplitud doble
¿Como se generan los rayos x?
Los rayos X, que tienen una energía un poco menor que la de los rayos gamma, se producen al estimular
los electrones en las capas internas de un átomo. El estímulo puede ser de electrones de alta energía u otros rayos X. Al ocurrir la estimulación, se emiten rayos X de una amplia gama de energía. Se producen un espectro continuo y uno característico de los rayos X.
¿Cómo funciona una fibra óptica?
El principio de funcionamiento de la fibra óptica es el de la Ley de Snell, que permite calcular el ángulo de refracción de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción.
La fibra óptica se compone de un núcleo de plástico o vidrio (óxido de silicio y germanio) que presenta un alto índice de refracción, recubierto de un plástico similar, pero de menor índice refracccion.
Así, dentro de la fibra, los haces de luz quedan atrapados y propagándose en el núcleo, dadas las propiedades físicas del revestimiento y del ángulo de reflexión adecuado, transportando hasta el destino la información enviada.
En un material con dilatación restringida, un aumento de temperatura suele provocar:
a) Tensiones de tracción.
b) Tensiones de compresión.
c) Aumentos de longitud.
d) Reducción de longitud.
b) Tensiones de compresión.
El calor específico de los materiales a temperatura ambiente y superior:
a) Es constante.
b) Aumenta con la temperatura.
c) Disminuye al aumentar el peso molecular.
d) Aumenta al aumentar el peso molecular.
c) Disminuye al aumentar el peso molecular.
La dispersión de Rayleigh también depende del
tamaño de las partículas y es más eficiente para partículas que son mucho menores que la longitud
de onda de la luz. La dispersión desde partículas mucho más grandes que la longitud de onda de la
luz ocurre por el efecto Tyndall. Esta es la razón por la que las nubes, formadas por pequeñas gotas
de agua, se ven blancas.
¿Por qué el rubí es rojo?
Rubí = óxido de aluminio (Al2O3) + (0.5- 2 at% Cr2O3
-- El óxido de aluminio es transparente
-- Tiene una Egap > 3.1eV
-- agregando Cr2O3 :
• se altera el gap
• absorbe luz azul
• amarillo/verde es absorbido
• rojo es transmitido
• Resultado: el Rubí es de color
En ciertos materiales, el reemplazo de los iones normales por transición o por elementos de
tierras raras produce un campo de cristal, el cual crea nuevos niveles de energía dentro de la estructura.
Este fenómeno se presenta cuando los iones Cr3+
reemplazan en el Al2O3 a los iones Al3+. Los
nuevos niveles de energía absorben luz visible en las porciones violeta y verde-amarillo del espectro.
Las longitudes de onda del rojo se transmiten, dando el color rojizo en el rubí
¿Cómo funciona una celda solar?
Tambien utilizan la absorción de la lu para generar un voltaje. Los pares electrón-hueco genrados se encuentran separados, lo cual lleva a la generación de un voltaje.Este voltaje genera un flujo de corriente por un circuito externo. Las celdas solares son uniones tipo p-diseñadas de forma que los fotones exciten a los electrones hacia la BC. Los electrones se mueven hacia el lado n de la union, en tanto que lo orificios se mueven hacia al lado p de la unión. Este movimiento conduce a un voltaje de contacto debido al equilibriode cargas.
En un material cerámico, la conductividad térmica puede aumentarse:
a) Reduciendo la porosidad.
b) Reduciendo la temperatura de sinterización.
c) Reduciendo el tiempo de sinterización
d) Todas las anteriores son correctas.
a) Reduciendo la porosidad.
En un sólido policristalino, el coeficiente de dilatación térmica:
a) Es diferente para cada fase.
b) Depende de la textura.
c) Cambia con la temperatura.
d) Todas son correctas.
d) Todas son correctas.