Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

onde T, A e R representam, respectivamente, a transmissividade (I T / I o ), absorvidade (I A
/ I o ) e a refletividade (I R / I o ), ou as frações da luz incidente que são transmitidas, absorvidas
e refletidas por um material; sua soma deve ser igual à unidade, de vez que toda a luz
incidente é transmitida, absorvida ou refletida.
Materiais que são capazes de transmitir luz com relativamente poucas absorção e
reflexão são transparentes – pode-se ver através deles. Materiais translucentes (ou
translúcidos) são aqueles através dos quais luz é transmitida de modo difuso; isto é, a luz é
espalhada dentro do interior, em graus que objetos não são claramente distinguíveis quando
vistos através de uma amostra do material. Aqueles materiais que são impermeáveis à
transmissão da luz visível são denominados opacos.
Metais brutos são opacos através de todo o espectro visível; isto é, todas as radiações
da luz são absorvidas ou refletidas. Por outro lado, materiais eletricamente isoladores podem
ser tornados transparentes. Além disso, alguns materiais semicondutores são transparentes
enquanto que outros são opacos.
22.4 – INTERAÇÕES ATÔMICAS E ELETRÔNICAS
Os fenômenos óticos que ocorrem dentro de materiais sólidos envolvem interações
entre a radiação eletromagnética e átomos, íons e/ou elétrons. Duas das mais dessas
interações são polarização eletrônica e transições de energia eletrônica.
(a) Polarização Eletrônica
Um componente de uma onda eletromagnética é simplesmente um campo elétrico
flutuante (Figura 22.1). Para a faixa visível de frequências, esse campo elétrico interage com
a nuvem eletrônica que circunda cada átomo dentro do seu passo de tal maneira a induzir
polarização eletrônica, ou para deslocar a nuvem eletrônica em relação ao núcleo do átomo
com cada mudança em direção (sentido) do camponente de campo elétrico, como
demonstrado na Figura 19.29a. Duas consequências dessa polarização são: (1) alguma parte
da energia radiante pode ser absorvida e (2) ondas de luz são retardadas em velocidade
quando elas passam através do meio. A segunda consequência é manifestada como refração,
um fenômeno a ser discutido na Seção 22.5.
Figura 19.29. (a) Polarização eletrônica que resulta da distorção de uma núvem eletrônica
atômica por um campo elétrico. (b) Polarização iônica que resulta do deslocamento relativo
de íons eletricamente carregados em resposta a um campo elétrico. (c) Resposta de dipolos
elétricos permanentes (setas) a um campo elétrico aplicado, produzindo polarização de
orientação. (Fonte: O.H. Wyatt e D.Dew-Hughes, Metals, Ceramics and Polymers,
Cambridge University Press, 1974.)
(b) Transições Eletrônicas
A absorção e emissão de radiação eletromagnética pode envolver transições
eletrônicas a partir de um estado de energia para o outro. Para o propósito desta discussão,
consideremos um átomo isolado, o diagrama da energia do elétron para o qual se encontra
representado na Figura 22.3. Um elétron pode ser excitado a partir de um estado ocupado de