Grafikler neden yalıtkanlardan ziyade “dielektriklerden” bahsediyor?

12

Örneğin, Filament'in https://google.github.io/filament/Filament.md.html adresindeki belgeleri, iletken olmayanları "metalik" olarak adlandırdığı iletkenlerle karşılaştırırken "dielektrikler" terimini kullanır. Ve burada stackexchange'te, /computergraphics//search?page=2&tab=Relevance&q=dielectric "dielektrik" için de birçok isabet üretir. Normalde bu durumlarda "yalıtkan" kelimesini beklerdim. "Dielektrik" bazı tarihsel kaynaklardan mı kaynaklanıyor yoksa kullanmak için doğru terim mi?

material

— grafik öğrenme
kaynak

1

PBRT'nin (2004) ilk baskısında dielektrik kelimesi kullanılmıştır. Fiziksel tabanlı gölgelendirme için referans olarak, sadece PBRT'den sonra geliştirilen diğer PBR çerçeveleri aynı dili konuşmaya çalışabilirdi. Eminim dielektrik terimi bundan önce kullanılıyordu ama benim anlayışım bu takılan terim.

— Hubble

16

Açıkçası, dielektrikler mutlaka yalıtkanlar değildir. Örneğin, tuzlu su makul bir iletken ama aynı zamanda bir dielektriktir.

"Dielektrik" terimi, Fresnel etkisinin tartışılmasında ortaya çıkma eğilimindedir - yansıma ve geçirgenlik açıya göre değişir. Dielektrik malzemeler (yani metal olmayan malzemeler), farklı bir Fresnel davranışına sahip olduklarından metalik malzemelerle kontrast oluştururlar;

Bu nedenle, bilgisayar grafikleri amaçları için, "dielektrik / metalik" ekseni, "yalıtkan / iletken" e göre daha önemlidir, çünkü birincisi doğrudan malzemelerin görünüşünü etkiler.

— Nathan Reed
kaynak

2

Özellikle grafiklerle değil, fizikle, özellikle de elektromanyetik dalgalar (ışık gibi) ve madde, yani optiklerin mikrofiziği arasındaki etkileşim ile ilgilidir.

Metallerin serbest elektronları vardır ve bu nedenle EM alanı ile etkileşime giren neredeyse serbest hareketli yüklerin bir denizi. İdeal olarak, tamamen yansıtılacaktır.

Dielektriklerde elektronlar serbest değildir, ancak yine de atomlar ve moleküller, nötr olmayan bir dizi merkezi pozitif yük (çekirdek) ve çevresel negatif yükler (elektronlar) gibi davranır, kuvvetlerle konuma kilitlenir ( yaylar), böylece dielektrik terim (veya en basit konfigürasyonlarda dipolar). Böylece, her şey çarpıtarak EM dalgalarına tepki verir ve geri yükleme (+ salınım) da EM dalga emisyonuna neden olur (hareketli yüklerden dolayı). "Malzeme içindeki EM alanını" karakteristik ışık hızıyla yapan ve dolayısıyla malzeme sınırındaki yayılma açısını ("kırılma" olarak da bilinir) yapan bu doğrudan ve reaktif alanların girişimi olduğuna dikkat edin.

Bu nedenle, ışığa karşı davranış her iki durumda da oldukça farklıdır.

— Fabrice NEYRET
kaynak