Pourquoi les graphiques parlent-ils de «diélectriques» plutôt que d'isolateurs?

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Par exemple, la documentation de Filament sur https://google.github.io/filament/Filament.md.html utilise le terme "diélectriques" pour comparer les non-conducteurs aux conducteurs, qu'elle appelle "métalliques". Et ici, sur stackexchange, /computergraphics//search?page=2&tab=Relevance&q=dielectric produit également de nombreux hits pour "diélectrique". J'aurais normalement attendu le mot «isolant» dans ces cas. Le «diélectrique» provient-il d'une source historique ou est-ce le terme exact à utiliser?

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La première édition de PBRT (2004) utilisait le mot diélectrique. Étant la référence pour l'ombrage à base physique, il se pourrait que d'autres cadres PBR développés après PBRT aient tous essayé de parler le même langage. Je suis sûr que le terme diélectrique a été utilisé bien avant cela, mais je crois comprendre que c'est le terme qui est resté.
Hubble

Réponses:

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À strictement parler, les diélectriques ne sont pas nécessairement des isolants. Par exemple, l'eau salée est un conducteur raisonnable mais aussi un diélectrique.

Le terme "diélectrique" a tendance à apparaître dans la discussion de l' effet de Fresnel - comment la réflectance et la transmittance varient avec l'angle. Les matériaux diélectriques (c'est-à-dire non métalliques) sont contrastés avec les matériaux métalliques car ils ont un comportement de Fresnel différent, qui peut être retracé à la façon dont les matériaux réagissent à l'échelle microscopique au champ électromagnétique d'une onde lumineuse incidente.

Ainsi, à des fins d'infographie, l'axe "diélectrique / métallique" est plus pertinent que celui d '"isolant / conducteur", car le premier affecte directement l'apparence des matériaux.

Nathan Reed
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Elle n'est pas spécialement liée au graphisme mais à la physique, et surtout à l'interaction entre les ondes électromagnétiques (comme la lumière) et la matière, c'est-à-dire la microphysique de l'optique.

Les métaux ont des électrons libres, et c'est donc tout un océan de charges mobiles presque libres qui interagissent avec le champ électromagnétique. Idéalement, cela se refléterait totalement.

En diélectrique, les électrons ne sont pas libres, mais les atomes et les molécules se comportent toujours comme un ensemble non neutre de charges positives centrales (le noyau) et de charges négatives périphériques (les électrons), verrouillées en position par des forces (vous pourriez voir cela comme ressorts), d'où le terme diélectrique (ou dipolaire dans les configurations les plus simples). Ainsi, le tout réagit aux ondes électromagnétiques en se déformant, et lors de la restauration (+ oscillant), il provoque également une émission d'ondes électromagnétiques (depuis le déplacement des charges). Notez que c'est l'interférence de ces champs directs et réactifs qui fait le "champ EM dans le matériau" avec une vitesse lumineuse caractéristique, et donc incliner l'angle de propagation à la frontière du matériau (également appelé "réfraction).

Ainsi, le comportement à la lumière est assez différent dans les deux cas.

Fabrice NEYRET
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