¿Cómo funciona la filtración de luz?

¿Cómo filtran exactamente ciertos tipos de vidrio la luz dentro de frecuencias/longitudes de onda específicas?

Me pregunto porque leí en alguna parte que ciertos tipos de ventanas filtran ciertas partes del espectro electromagnético. Escuché sobre la polarización de la luz, pero no entiendo cómo se aplicaría aquí o cómo funcionaría en el tipo de vidrio que se usa en las ventanas.

Entonces, en otras palabras, estoy preguntando: ¿qué sucede con las ondas de luz cuando pasan a través de diferentes tipos de vidrio, además de ser simplemente refractadas y reflejadas? ¿Cómo se pueden eliminar ciertas porciones del espectro? En caso de que haya múltiples métodos/efectos, explíquelos o enumérelos.

Depende de la tecnología. Podemos hacer espejos selectivos de longitud de onda que funcionan por interferencia en capas delgadas. Eso es muy costoso y, por lo general, solo se usa para aplicaciones científicas / de ingeniería. Hay capas delgadas de metal que actúan como espejos parcialmente reflectantes y luego hay vidrios absorbentes que se calientan porque convierten la luz que filtran en calor. Este último es el enfoque menos útil pero probablemente más barato. Los principales problemas que presenta son el calor que desprende el vidrio y el riesgo de expansión térmica que provoque grietas y tensiones peligrosas en el vidrio.
¿Cómo funciona la tecnología? ¿Es como colocar microchips escasamente en una capa de vidrio y filtrar la luz no deseada con la ayuda de algún tipo de láser o vibración? ¿Algunos lentes están diseñados usando un método especial de preparación que hace que reflejen ciertas partes del espectro y aun así permanezcan transparentes? ¿Qué hace que la capa absorbente sea capaz de absorber calor? Me gusta la idea, pero ¿puedes explicarla por favor? Sé que puede ser mucho pedir, pero realmente necesito saber los detalles de cómo funcionan los anteojos especiales.
¿Cómo los espejos no afectan la transparencia del vidrio?

Respuestas (1)

Aunque el vidrio es un material amorfo, se comporta sorprendentemente similar a los materiales cristalinos en algunos aspectos. En este caso, puede imaginar que el vidrio es un semiconductor con una gran banda prohibida, al menos lo suficientemente grande como para estar más allá de las longitudes de onda visibles. Por lo tanto, toda la luz visible lo atraviesa, lo que hace que el vidrio sea transparente. Obviamente, habrá alguna longitud de onda (o energía fotónica), que sea lo suficientemente corta para excitar electrones desde estados ocupados (similar a la banda de valencia en un semiconductor) a algunos estados excitados. Por lo tanto, el vidrio absorberá la parte de longitud de onda corta (alta energía) del espectro electromagnético a partir de una determinada longitud de onda.

Ahora bien, esto es sólo la mitad de la verdad. También hay impurezas, que crean estados adicionales, desde donde se pueden excitar los electrones. Por lo general, estarán a diferentes energías y, por lo tanto, pueden dar algo de tinte al vidrio, si están en el rango visible.

La cola de baja energía, que está por debajo de la banda prohibida del material, puede ser absorbida, por ejemplo, a través de la excitación de las vibraciones de la red, los llamados fonones, en el material. S i O 2 por ejemplo, tiene modos de fonón alrededor de 150 y 60 meV, que absorben una fracción de la luz infrarroja.

¿Cómo funciona la filtración de luz?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v