Propiedades Esenciales de Materiales: Magnetismo, Óptica y Fenómenos de Luminiscencia

Explica las diferencias entre materiales magnéticos blandos y duros, y menciona una aplicación carácterística de cada uno de estos tipos de materiales.
En función de su respuesta en el ciclo de histéresis, los materiales ferromagnéticos se clasifican en blandos y duros. Los materiales blandos son aquellos que se magnetizan y desmagnetizan con facilidad, mientras que los materiales duros son aquellos que, una vez magnetizados, se comportan como imanes permanentes el comportamiento blando se da en materiales dónde el movimiento y rotación de los dominios es fácil. Por el contrario, los imanes permanentes se obtienen debido a la dificultad de los dominios para redistribuir la dirección de sus momentos magnéticos al azar. Materiales blandos: debido a sus carácterísticas de fácil imantación y desimantación permiten su utilización para construir circuitos magnéticos en aplicaciones con corriente alterna: transformadores. Materiales duros: ya que un imán permanente proporciona un campo magnético al exterior, al igual que una bobina por la que circula corriente. Se emplean en la construcción de motores eléctricos y generadores de corriente continua. También se incluyen en los auriculares.

Temperatura de Curie

Es a la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo comportándose como un material puramente paramagnético. En la temperatura de curie se facilita la alineación de los todos dipolos en conjunto ya que facilita su movilidad y también impide que se mantengan alineados cuando retiramos el campo magnético.

Explica cómo se relaciona el índice de refracción con la constante dieléctrica de un material

Mientras mayor sea la refracción de los fotones en un material mayor será la constante dieléctrica ya que existirán perdidas de electrones en dicha refracción. El indice de refracción, n, es un parámetro propio de cada medio el cual nos indica el comportamiento de la luz al atravesarlo. Desde un punto de vista microscópico, N refleja las características eléctricas y magnéticas del medio. N= raíz de épsilon por u alargada. Donde E es la constante dieléctrica relativa del medio y U la permeabilidad magnética relativa. Tanto E como U dependen de la frecuencia de la luz, por lo tanto N también. A veces se toma n como si fuese una constante ya que en determinados medios y para ciertos intervalos de frecuencia, las variaciones de n son despreciables.

Explica en qué consiste el fenómeno de luminiscencia, y la diferencia entre fluorescencia y fosforescencia

Luminiscencia es cuando la radiación incidente excita electrones de la banda de Valencia a la banda de conducción a través de la banda prohibida de energía y los electrones vuelven a la banda de Valencia emitiendo fotones con longitud de onda en el espectro visible.

Fluorescencia

Todos los electrones excitados vuelven a la banda de Valencia emitiendo los fotones inmediatamente después de haber desaparecido la radiación.

Fosforescencia

Electrones excitados a la banda de conducción se desexcitan a un nivel en la banda prohibida donde quedan atrapados un tiempo antes de volver a la banda de Valencia. Existe un retardo antes de que se emitan los fotones al eliminar la excitación. La diferencia es la capacidad de almacenar energía. Fluorescencia = Emitir luz sólo mientras iluminamos. Fosforescencia = Emitir luz mientras y después de iluminar.