Propriétés Optiques Flashcards
Quand est ce que le phénomène d’absorption est possible ?
Si l’energie du rayonnement est au moins égale à l’énergie de la bande interdite du matériau
Hv>Eg
Hc/lambda>Eg
Mouvement des électrons de valence sur les niveaux énergétiques
Quand un objet est il perçu blanc ou transparent ?
Le rayonnement est non absorbé par la matière
Eg > E lumineuse
Quand un élément est il perçu d’une couleur précise ?
Le rayonnement caractéristique de cette couleur est absorbé par la matière
Quand un objet est il perçu noir?
Le rayonnement est totalement absorbé
A quoi est due la phosphorescence ?
Émission d’une radiation lumineuse non instantanée et qui peut durer dans le temps
L’énergie est dissipée sous forme de chaleur
Le retour a l’équilibre suit un processus en cascade
C’est le cas des matériaux dopés avec des impuretés
A quoi est due la fluorescence ?
Émission d’une radiation lumineuse immédiate après irradiation, absorption
Intensité proportionnelle au nombre atomique de l’élément
A quoi est due la coloration d’un matériau ?
Émission d’une radiation lumineuse complémentaire au rayonnement absorbé
Absorption sélective par un corps
Coloration de la partie transmise
Phénomène en plusieurs étapes :
Sources lumineuse
Interaction avec la matière
Perception
A quoi est due la photoluminescence ?
Émission d’une radiation lumineuse dans le visible
Pourquoi les matériaux métalliques sont ils perçus incolore ?
Parce que les atomes qui les composent possèdent une bande de valence incomplète
Un solide peut être perçu transparent dès lors qu’il présente ?
Une structure 100% amorphe
Un solide peut être perçu translucide des lors qu’il présente ?
Structure inhomogène
Une surface présente un aspect brillant par ?
Réflexion spéculaire
Une surface présente un aspect mat par ?
Réflexion diffuse
Le phénomène de réflexion lumineuse de produit des lors qu’il se présente ?
- un changement de matière
- un changement d’environnement
- un changement d’aspect
- un changement de structure
- un changement de matière
- un changement d’environnement
- un changement de structure
Quel est l’ordre de grandeur de l’indice de réfraction d’un matériau ?
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Qu’est ce que la lumière ? Radiations lumineuses ?
Photons = particules d’énergie déterminée
Ondes électromagnétiques
Interaction de la lumière avec les électrons faiblement liés des éléments
Un rayonnement = différence d’énergie
De quoi dépend la réflectance ?
De l’état de surface
Quelle est la réponse d’une surface lisse ?
Réflexion directe avec l’angle d’incidence et les rayonnements parallèles entre eux = réflexion spéculaire
Qu’est ce que la réflexion spéculaire
Surface brillante
Quelle est la réponse d’une surface rugueuse?
Angle d’incident et angle réfléchi vont varier et dépendent de la normale au plan
Changement de réflexion
Réflexion diffuse dans toutes les directions de l’espace
Perte d’intensité lumineuse = surface matifiée
Qu’est ce que la chimiluminescence
Émission d’une radiation lumineuse par réaction chimique
Qu’est ce que la bioluminescence
Production et émission de lumière par un organisme vivant résultant d’une réaction chimique au cours de laquelle l’énergie chimique est convertie en énergie lumineuse
Le comportement du matériau face à la couleur differe en fonction de quoi ?
Bande de valence complète ou incomplète
La couleur dépend des éléments de dopage, de substitution et de contamination
Si l’absorption est uniforme le matériau n’est pas coloré
Possibilité d’absorption d’une radiation hors du spectre visible
Couleurs complémentaires Violet Indigo Bleu Cyan Vert Jaune vert Jaune Orange Rouge
Jaune Jaune Orange Rouge Magenta Violet Indigo Bleu Cyan
Bande de valence non complète (atomes métalliques)
Nombre d'électrons mobiles élevé Nécessite une faible énergie Photons de faible énergie Réflectance 0,9 0,95 Légère dissipation de chaleur
Matériaux opaques = intégralité du rayonnement est absorbé
Ou matériaux transparents
Bande de valence complète (semis conducteurs et organiques)
Bande interdite plus ou moins large
3 aspects
Si E absorbée < E lumière visible
Toutes la lumière visible est absorbée = aspect noir
Si E absorbée > E lumière visible > Eg
Matériau de couleur déterminée
Si Eg > E lumière visible
Aucune absorption = matériau transparent
Quelles sont les 3 réponses possible de la transmission ?
Solide transparent
Solide translucide
Solide opaque
Qu’est ce qu’un solide transparent
Transmission de la lumière visible avec faible absorption
Aucune perturbation induite lors de la traversée du rayonnement
Traversée directe
Qu’est ce qu’un dire translucide
Transmission de la lumière visible de manière diffusé
Variation de l’indice de réfraction
Perte d’intensité lors de la propagation du rayonnent du a l’infleunce de la structure
Qu’est ce qu’un solide opaque
Radiation lumineuse non transmise
Tout est réfléchi à la surface
Réflexion et absorption et donc plus d’intensité transmise possible
Comment sont les matériaux homogènes ?
Transparent
Pures, monocristallins, amorphes
Comment sont les matériaux biphasés
Diffusion plus ou moins prononcée
Changement de composition
Alliage, changement de phase
Comment sont les matériaux polycristallins
Translucide
Variation d’indice, grains, pores, précipités
Comment sont les matériaux céramiques
Opaque
Diffusion du rayonnement
Variation de composition porosité résiduelle
Comment sont les matériaux polymères
Homogène et amorphe = transparent
Cristallin = translucide
Semi cristallin = opaque
Comment sont les matériaux métalliques
Bande de valence incomplète
Rayonnent totalement absorbé
Opaque sans coloration
En lamelle absorption sélective
Transmission - porosité
La transmission chute très vite quand la porosité croit
3% de la porosité de 2 um réduisent la transmission a 0,01%
Effet maximal quand la taille des pores est proche de la longueur d’onde 0,7um
Quels sont les facteurs de perception
Les électrons faiblement liés = coloration
Microstructure = transparence
