Me han dicho que los metales son buenos reflectores porque son buenos conductores. Ya que los campos Eléctricos en los conductores de la causa que los electrones se mueven hasta que se cancele el campo, realmente no puede ser el campo eléctrico en un conductor. Dado que la luz es una onda EM, la onda no puede entrar en el conductor, y es la energía se conserva por ser reflejada (supongo que en una manera similar a una onda mecánica que se refleja cuando se llega a un medio que no puede viajar a través, como una onda en una cuerda atada a una pared por ejemplo). Me imagino entonces que más materiales conductores son mejores que los reflectores de la luz. No un conductor perfecto entonces, como un superconductor, ser un perfecto reflector de la luz? (O llegar a algún tipo de reflexión límite?)
Respuesta
¿Demasiados anuncios?Sí y no. Por debajo de los superconductores brecha de un superconductor es un perfecto cerca de reflector y la superconductividad tiene su decir.
Reflectividad en incidencia normal está dada por la ecuación.
$$ R = \left| \frac{1-\sqrt{\varepsilon}}{1+\sqrt{\varepsilon}} \right|^2 $$
donde $\varepsilon$ es el complejo de valores de frecuencia-dependiente de la función dieléctrica del material reflectante. Echemos un vistazo a la función dieléctrica de un superconductor por encima y por debajo de los superconductores de temperatura de transición:
Este es un dibujo de la parte real de la conductividad óptica (en unidades arbitrarias) en el estado normal (azul) y el estado superconductor (naranja). La relación entre la parte real de la conductividad óptica y la parte imaginaria de la función dieléctrica está dado por $\varepsilon_0 \mathrm{Im}(\varepsilon) \omega = \mathrm{Re}(\sigma)$
El área bajo la curva debe ser conservada, por lo tanto, la parte faltante de la zona que está oculto en un delta-función en frecuencia cero (debemos tomar en cuenta para realizar una de Kramers-Kronig transformación correctamente). Esto es importante, porque la función delta en la conductividad (que es la manifestación de dissipationless la corriente de dc!) conduce a una $-a/\omega^2$ plazo en la parte real de la función dieléctrica. Grande-por la magnitud de los valores de la función dieléctrica dar un buen coeficiente de reflexión.
La otra parte de la función dieléctrica es $\mathrm{Re}(\varepsilon)$ y se obtiene haciendo una de Kramers-Kronig transformación:
Ahora, esto puede ser conectado a la expresión para la reflexión:
Como se puede ver, y esto es debido a la muy negativa de la parte real de la función dieléctrica, la reflectividad por debajo de la brecha es de casi el 100%. Por encima de la brecha de la reflectividad en realidad es un poco peor. Ahora porque el superconductor brecha se encuentra en energías muy inferiores a las de la luz visible, la reflectividad visibles ligeramente apenas se ve afectada. Como superconductores a menudo son malos conductores en estado normal, su visible la reflectividad de la luz deja mucho que desear. Se adhieren a la plata.