Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

ao longo do espectro visível, que explica a natureza incolor deste material. Entretanto, fortes
picos de absorção (ou mínimos) ocorrem para o rubi, uma na região azul-violeta (ao redor de
0,4 µm) e a outra para a luz amarelo-verde (ao redor de 0,6 µm). Aquela luz não absorvida
ou transmitida misturada com a luz reemitida impõe ao rubi sua cor mais profunda.
Figura 22.9 Transmissão de radiação luminosa como uma função do comprimento de onda
para safira (óxido de alumínio monocristalino) e rubi (óxido de alumínio contendo algum
óxido de cromo). A safira aparece incolor, enquanto que o rubi tem uma cor vermelha devido
à absorção seletiva ao longo de faixas de comprimentos de onda específicos. (Adaptado a
partir de “The Optical Properties of Materials” por A. Javan. Copyright © por SCIENTIFIC
AMERICAN, Inc.. Todos os direitos reservados.)
Vidros inorgânicos são coloridos por incorporação de íons de metais de transição ou
de terras raras enquanto que o vidro ainda se encontra no estado fundido. Representativos
pares cor-íon incluem Cu 2+ , azul-verde; Co 2+ , azul-violeta; Cr 3+ , verde; Mn + , amarelo; e
Mn 3+ , púrpura.
22.10 – OPACIDADE E TRANSLUCÊNCIA EM ISOLADORES
A extensão de translucência e opacidade para materiais dielétricos inerentemente
transparentes depende num grande grau das suas características internas de reflectância e
transmitância. Muitos materiais dielétricos que são intrinsecamente transparentes podem ser
tornados translúcidos ou mesmo opacos por causa das suas reflexão e refração interiores. Um
feixe de luz transmitido é defletido em direção e aparece difuso como um resultado de
múltiplos eventos de espalhamento. Opacidade resulta quando o espalhamento é tão extenso
que virtualmente nenhum feixe incidente é transmitido, não defletido, de volta à superfície.
Esse espalhamento interno pode resultar de várias diferentes fontes. Amostras
policristalinas nas quais o índice de refração é anisotrópico normalmente aparece translúcido.
Tanto a reflexão quanto a refração ocorrem nos contornos de grão, que causam uma
divergência no feixe incidente. Isso resulta de uma ligeira diferença em índice de refração n
entre grãos adjacentes que não têm a mesma orientação cristalográfica.
Espalhamento de luz pode também ocorrer em materiais bifásicos nos quais uma fase
está finamente dentro da outra. De novo, a divergência de feixe ocorre através dos contornos
de fase quando existe uma diferença no índice de refração para as duas fases; quanto maior
essa diferença, tanto mais eficiente é o espalhamento.
Como uma consequência de fabricaçào ou processamento, muitas peças cerâmicas
contém alguma porosidade residual na forma de poros finamente dispersos. Esses poros
também efetivamente espalham a radiação luminosa.
A Figura 22.10 demonstra a diferença em características de de transmissão ótica de
amostras de óxido de alumínio monocristalina, policristalina completamente densa e porosa
(aproximadamente 5% de porosidade). Enquanto que o monocristal é totalmente transparente,
os materiais policristalino e poroso são, respectivamente, translúcido e opaco.
Figura 22.10 Fotografia mostrando a transmitância de luz de três amostras de óxido de
alumínio. Da esquerda para a direita: material monocristalino (safira), que é transparente; um
material policristalino e completamente denso (não poroso), que é translúcido; e um material
policristalino que contém aproximadamente 5% de porosidade, que é opaco. (Preparação de
amostra, P.A. Lessing; fotografia de J.Telford).