Estudio del estado de una superficie y de su evolución mediante el análisis de la luz dispersada
2008
Título | Estudio del estado de una superficie y de su evolución mediante el análisis de la luz dispersada |
Nombre | Ruiz Gale, María Fernanda Doctora en Ciencia y Tecnología, mención Materiales UNSAM |
Directores | Dra. Hogert Elsa N.. CNEA Dr. Gaggioli Néstor Gustavo. . CNEA Centro Atómico Constituyentes |
Fecha Defensa | 2008 |
Jurado | |
Código | IS/TD-38/08 |
Resumen
En esta tesis se estudian superficies ópticamente muy rugosas que experimentan pequeños cambios en su microestructura, es decir, sufren un proceso de superficie. Las superficies y sus cambios son estudiadas con el método de correlación digital de speckles.Se presenta un nuevo modelo teórico que relaciona el coeficiente de correlación de speckles con los cambios en la rugosidad, encontrándose una relación exponencial cuadrática decreciente entre ellos. Se utiliza la solución general de Kirchhoff para la dispersión de ondas electromagnéticas por superficies rugosas. El modelo presentado es válido tanto para superficies translúcidas como reflectoras.
Para corroborar experimentalmente la validez de la expresión obtenida, se ha ideado una experiencia en donde se tiene un dispersor cuya rugosidad puede ser variada de forma controlada y conocida. Esta experiencia se basa en la equivalencia entre la luz dispersada por una superficie de rugosidad σ , o textura T /σ , cubierta con un líquido de índice de refracción n y la dispersada por otra superficie equivalente con rugosidad σ ′ , o textura T ′ /σ ′ , pero sin líquido. Se ha encontrado una expresión para textura de la superficie equivalente en función de la textura de la superficie sumergida y del índice de refracción del líquido cobertor. Como derivación de este estudio, se ha obtenido una herramienta no destructiva de análisis de superficies para componentes sumergidos en líquidos.
Se realizan tres clases de experiencias para analizar el modelo teórico presentado. La primera es una experiencia que utiliza el concepto de textura o rugosidad equivalente de manera que las variaciones de rugosidad sean conocidas y controladas. La segunda es una experiencia de secado de una capa de pintura sobre un sustrato rugoso. Y la tercera estudia el fraguado de una mezcla de cemento, arena y agua. En todas ellas se ha encontrado un buen ajuste entre los datos experimentales y la curva teórica propuesta.
Para corroborar experimentalmente la validez de la expresión obtenida, se ha ideado una experiencia en donde se tiene un dispersor cuya rugosidad puede ser variada de forma controlada y conocida. Esta experiencia se basa en la equivalencia entre la luz dispersada por una superficie de rugosidad σ , o textura T /σ , cubierta con un líquido de índice de refracción n y la dispersada por otra superficie equivalente con rugosidad σ ′ , o textura T ′ /σ ′ , pero sin líquido. Se ha encontrado una expresión para textura de la superficie equivalente en función de la textura de la superficie sumergida y del índice de refracción del líquido cobertor. Como derivación de este estudio, se ha obtenido una herramienta no destructiva de análisis de superficies para componentes sumergidos en líquidos.
Se realizan tres clases de experiencias para analizar el modelo teórico presentado. La primera es una experiencia que utiliza el concepto de textura o rugosidad equivalente de manera que las variaciones de rugosidad sean conocidas y controladas. La segunda es una experiencia de secado de una capa de pintura sobre un sustrato rugoso. Y la tercera estudia el fraguado de una mezcla de cemento, arena y agua. En todas ellas se ha encontrado un buen ajuste entre los datos experimentales y la curva teórica propuesta.
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