Mengapa grafik berbicara tentang "dielektrik" daripada isolator?

12

Misalnya, dokumentasi Filament di https://google.github.io/filament/Filament.md.html menggunakan istilah "dielektrik" ketika membandingkan nonkonduktor dengan konduktor, yang disebutnya "logam". Dan di sini di stackexchange, /computergraphics//search?page=2&tab=Relevance&q=dielectric juga menghasilkan banyak hit untuk "dielectric". Saya biasanya mengharapkan kata "isolator" dalam contoh ini. Apakah "dielektrik" berasal dari beberapa sumber historis, atau apakah itu istilah yang akurat untuk digunakan?

material

— belajar grafik
sumber

1

Edisi pertama PBRT (2004) menggunakan kata dielektrik. Menjadi rujukan untuk naungan berbasis fisik, bisa jadi kerangka kerja PBR lain yang dikembangkan setelah PBRT semuanya mencoba berbicara bahasa yang sama. Saya yakin istilah dielektrik digunakan jauh sebelum itu tetapi pemahaman saya adalah bahwa ini adalah istilah yang macet.

— Hubble

16

Sebenarnya, dielektrik tidak harus berupa isolator. Misalnya, air garam adalah konduktor yang masuk akal tetapi juga dielektrik.

Istilah "dielektrik" cenderung muncul dalam diskusi tentang efek Fresnel — bagaimana reflektansi dan transmitansi berbeda dengan sudut. Bahan dielektrik (yaitu bukan logam) dikontraskan dengan bahan logam karena mereka memiliki perilaku Fresnel yang berbeda, yang dapat ditelusuri kembali ke bagaimana bahan bereaksi pada skala mikroskopis ke medan elektromagnetik dari gelombang cahaya yang datang.

Jadi, untuk keperluan grafik komputer, sumbu "dielektrik / logam" lebih relevan daripada "isolator / konduktor", karena yang pertama secara langsung mempengaruhi penampilan material.

— Nathan Reed
sumber

2

Ini tidak terutama terkait dengan grafis tetapi fisika, dan terutama, interaksi antara gelombang elektromagnetik (seperti cahaya) dan materi, yaitu mikrofisika optik.

Logam memiliki elektron bebas, dan karenanya merupakan lautan muatan bergerak hampir bebas yang berinteraksi dengan medan EM. Idealnya, itu akan sepenuhnya tercermin.

Dalam dielektrik elektron tidak bebas, tetapi masih atom dan molekul berperilaku sebagai set non-netral dari muatan positif pusat (nukleus) dan muatan negatif perifer (elektron), terkunci dengan lancar di posisinya oleh kekuatan (Anda mungkin melihat bahwa sebagai springs), dengan demikian istilah dielektrik (atau dipolar dalam konfigurasi yang paling sederhana). Jadi, semuanya bereaksi terhadap gelombang EM dengan mendistorsi, dan ketika memulihkan (+ berosilasi) juga menyebabkan emisi gelombang EM (karena muatan bergerak). Perhatikan bahwa gangguan dari bidang langsung dan reaktif inilah yang membuat "medan EM dalam material" dengan kecepatan cahaya yang khas, dan dengan demikian memiringkan sudut propagasi pada batas material (juga disebut "refraksi).

Dengan demikian, perilaku terhadap cahaya sangat berbeda dalam kedua kasus.

— Fabrice NEYRET
sumber