Los cristales fotónicos son nanoestructuras que afectan el movimiento de los fotones de manera similar a como la periodicidad de un cristal semiconductor afecta el movimiento de los electrones. El documento describe varios fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, absorción y transmisión que ocurren cuando los fotones interactúan con materiales. También explica cómo ciertos materiales pueden exhibir absorción, transmisión o reflexión selectiva de la luz y da ejemplos del uso de diferentes tipos de radiación electromagnética como los

2. Los cristales fotónicos son nanoestructuras ópticas
periódicas que están diseñadas para afectar el
movimiento de los fotones de un modo similar al que
la periodicidad de un cristal semiconductor afecta al
movimiento de los electrones.

3. Espectro electromagnético
 El espectro electromagnético es la distribución
energética del conjunto de las ondas
electromagnéticas.
 La luz es energía, o radiación, en forma de ondas o
partículas llamados fotones que pueden ser emitidos
de un material.
 Fotones.- Energía o radiación producida de fuentes
atómicas, nucleares o electrónicas y que pueden ser
tratadas como partículas o como ondas.

4. Refracción, reflexión, absorción y
transmisión.
 Todos los materiales interactúan con la luz. Los
fotones son los responsables de varios fenómenos
ópticos donde interactúan con la estructura
electrónica o cristalina de un material.
 Si los fotones interactúan con los electrones de
valencia pueden ocurrir varias cosas. Los fotones
pueden ceder su energía a un material, en cuyo caso
ocurre una absorción, o bien los fotones ceden su
energía, pero de inmediato el material emite fotones
de energía idéntica, en este caso ocurre una reflexión.

5.  Por último los fotones pueden no interactuar con la
estructura atómica del material y ocurriría una
transmisión. Sin embargo, incluso en la transmisión
los fotones cambian de velocidad y se presenta la
refracción.

6.  Las propiedades ópticas de los materiales incluyen el
índice de refracción, el coeficiente de dispersión y de
absorción, estos se determinan por la interacción de la
radiación electromagnética, es decir, de los fotones con
los materiales.

7. Absorción, transmisión o reflexión
selectiva.
 Cuando los fotones se absorben, transmiten o reflejan
de manera selectiva, se observa un comportamiento
fuera de lo común.
 Los vidrios pueden doparse con iones que producen
absorción y transmisión selectiva. Por ejemplo, los
vidrios fotocromáticos, que se utilizan en los anteojos,
contienen compuestos de plata. El vidrio de obscurece
a la luz pero es transparente en la obscuridad.

8. Ejemplos y uso de los fenómenos de
emisión.
 Rayos gama-interacciones nucleares.-son fotones de muy alta
energía, son emitidos durante la descomposición radioactiva de los
núcleos inestables de ciertos átomos. La energía de los rayos gama
depende de la energía del núcleo atómico y varia de un material a otro.
 Rayos X-interacciones en las capas internas de los electrones.-
Tienen una energía algo menor a la de los rayos gama, se produce al
estimular los electrones de las capas internas de un átomo.
 Luminiscencia-interacciones de las capas externas de
electrones.- Es la conversión de radiaciones y de otras formas de
energía en luz visible. Ejemplos:
 Fluorescencia: emisión de luz que normalmente se obtiene dentro de -10-8
segundos.
 Fosforescencia: emisión de radiaciones provenientes de un material después de
haber eliminado el estimulo.
 Electroluminiscencia: uso de una señal eléctrica aplicada para estimular la
emisión de fotones de un material.

9.  Diodos emisores de luz-eletroluminiscencia.- la luminiscencia
ventajosamente para crear diodos emisores de luz (LEDs). Estos LEDs
se utilizan para los tableros de relojes, calculadoras y otros dispositivos
electrónicos. El estimulo para estos dispositivos es un voltaje aplicado
externamente, que causa transiciones de los electrones y
electroluminiscencia.
 Láser-amplificación de la luminiscencia.- en ciertos materiales, los
electrones excitados por un estimulo producen fotones que a su
ves, excitan fotones adicionales de idéntica longitud de onda. En
consecuencia, ocurre una gran amplificación de los fotones emitidos en
el material. Mediante una selección adecuada y del material, la
longitud de onda de los fotones puede resultar en un rango visible.

10. Sistemas de comunicación por
fibras ópticas.
 Un sistema de fibras ópticas transmite una señal de luz
generada de otra fuente, como una señal eléctrica.

11.  Un sistema de fibras ópticas utiliza una fibra óptica
como uno de sus elementos clave. La información en
forma de una onda de luz, se mantiene en el interior de
la fibra utilizando reflexión interna total. Las fibras
ópticas están recubiertas con polímeros para evitar la
degeneración de las fibras a causa del vapor de agua y
esfuerzos mecánicos.