In der Filament-Dokumentation unter https://google.github.io/filament/Filament.md.html wird beispielsweise der Begriff "Dielektrika" verwendet, wenn Nichtleiter mit Leitern verglichen werden, die als "Metallics" bezeichnet werden. Und hier bei stackexchange erzeugt /computergraphics//search?page=2&tab=Relevance&q=dielectric auch viele Treffer für "dielektrisch". Normalerweise hätte ich in diesen Fällen das Wort "Isolator" erwartet. Stammt "Dielektrikum" aus einer historischen Quelle oder ist es der richtige Begriff?
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Antworten:
Streng genommen sind Dielektrika nicht unbedingt Isolatoren. Zum Beispiel ist Salzwasser ein vernünftiger Leiter, aber auch ein Dielektrikum.
Der Begriff "Dielektrikum" tritt in der Diskussion des Fresnel-Effekts häufig auf - wie sich das Reflexionsvermögen und das Transmissionsvermögen mit dem Winkel ändern. Dielektrische Materialien (dh Nichtmetalle) stehen im Gegensatz zu metallischen Materialien, da sie ein unterschiedliches Fresnel-Verhalten aufweisen. Dies lässt sich darauf zurückführen, wie die Materialien im mikroskopischen Maßstab auf das elektromagnetische Feld einer einfallenden Lichtwelle reagieren.
Für Computergrafikzwecke ist die Achse "dielektrisch / metallisch" relevanter als die Achse "Isolator / Leiter", da erstere das Erscheinungsbild von Materialien direkt beeinflusst.
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Es bezieht sich nicht speziell auf Grafiken, sondern auf die Physik und insbesondere auf die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischen Wellen (wie Licht) und Materie, dh die Mikrophysik der Optik.
Metalle haben freie Elektronen, und daher ist es ein Meer fast frei beweglicher Ladungen, die mit dem EM-Feld interagieren. Im Idealfall würde es total reflektiert.
In Dielektrika sind die Elektronen nicht frei, aber dennoch verhalten sich die Atome und Moleküle wie eine nicht neutrale Menge zentraler positiver Ladungen (der Kern) und peripherer negativer Ladungen (die Elektronen), die durch Kräfte reibungslos in ihrer Position fixiert werden (Sie könnten dies so sehen) Federn), also der dielektrische Term (oder dipolar in einfachsten Konfigurationen). Das Ganze reagiert also auf EM-Wellen durch Verzerrung und verursacht beim Wiederherstellen (+ Oszillieren) auch eine EM-Wellenemission (da sich Ladungen bewegen). Es ist zu beachten, dass es die Interferenz dieser direkten und reaktiven Felder ist, die das "EM-Feld im Material" mit charakteristischer Lichtgeschwindigkeit erzeugt und somit den Ausbreitungswinkel an der Materialgrenze verkippt (auch als "Brechung" bezeichnet).
Das Verhalten gegenüber Licht ist also in beiden Fällen sehr unterschiedlich.
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