En el artículo, trato de decir por qué algunas sustancias son transparentes para la luz visible, y otras no lo son. Totalmente, este tema es muy complejo y entra en la mayoría de los escombros de procesos físicos, que afectan la óptica, la química, la mecánica cuántica y muchas más disciplinas adyacentes e incluye la producción de las fórmulas y la particura divencional. Conscientemente haré suposiciones muy amplias, bajando 9 / 10x lo que está sucediendo en la sustancia realmente .

Mi objetivo es decir para que quede claro para el colegial, que ni siquiera haya comenzado a estudiar física, es decir. Literalmente un grado de cinco grado.

Entonces, como saben, todos los cuerpos consisten en moléculas y moléculas de átomos. Los átomos no son difíciles (en nuestra descripción de promoción. en los fingers ™). En el centro de cada átomo hay un kernel que consiste en un protón, o un grupo de protones y neutrones, y alrededor, redondo Los electrones se giran en sus órbitas / orbitales electrónicos.

La luz también es bastante simple. Olvídate (quién recordó) sobre el dualismo de onda corpuscular y la ecuación de Maxwell, deje que la luz sea una corriente de bolas de fotones, volando de una linterna directamente a nuestros ojos.

Ahora, si ponemos un muro de concreto entre una linterna y un ojo, ya no veremos la luz. Y si retrasa una linterna en esta pared de nuestro lado, por el contrario, veremos, porque el haz de la luz afectará el concreto, y caerá en nuestros ojos. Pero a través del concreto, la luz no irá.

Es lógico asumir que las bolas - los fotones se reflejan y no pasan a través de pared de concreto Porque están luchando por los átomos de la sustancia, es decir,. hormigón. Luchando más precisamente sobre los electrones, para los electrones. gire tan rápidoQue el fotón no penetre en el orbital electrónico al núcleo, y rebota y se refleja ya del electrón.

¿Por qué la luz pasa? pared de vidrio? Después de todo, dentro del vidrio, también, moléculas y átomos, y si toma un vidrio bastante grueso, cualquier fotón debe encontrarse antes o más tarde, ¡ya que los átomos son el mismo billón en cada grano de grano!

La cosa es como Las colisiones electrónicas están ocurriendo con fotones. Tomamos el caso más fácil, un electrón gira alrededor de un protón (este es un átomo de hidrógeno) e imagina que por este electrón sacudió el fotón.

Toda la energía de fotones ha pasado el electrón. Se dice que el fotón es absorbido por el electrón y desaparece. Y el electrón recibió una energía adicional (que fotones se llevó con él) y de esta energía adicional, saltó a una órbita superior y comenzó a volar. más Del núcleo.

La absorción de electrones de fotones y la transición de este último en una órbita superior

La mayoría de las veces, las órbitas más altas son menos estables, y después de un tiempo, el electrón vaciará este fotón, es decir,. "Déjalo ir a la libertad"Y volverá a su órbita de bajo establo. El fotón emitido volará en un lado completamente aleatorio, entonces será absorbido por otro átomo adyacente, y permanecerá vagando en la sustancia, siempre que no se emita de vuelta, o en última instancia, en última instancia, estará en la calefacción. del muro de hormigón.

Y ahora los más interesantes. Las órbitas electrónicas no pueden estar en ninguna parte alrededor del núcleo de Atom. Cada átomo de cada uno elemento químico Hay un conjunto claramente determinista y finito de niveles o órbitas. El electrón no puede subirse ligeramente arriba o caer ligeramente. Solo puede saltar sobre una brecha muy clara de arriba o hacia abajo, y dado que estos niveles difieren en energías, lo que significa que solo un fotón con una energía determinada y muy precisa específica puede empujar el electrón a una órbita más alta.

Resulta que si tenemos tres fotones con diferentes energías, y solo uno es exactamente igual a la diferencia de las energías entre los niveles de un átomo en particular, solo este fotón "choca" con un átomo, el resto volará. El sentido literal "a través del átomo", ya que no podrá proporcionar un electrón una parte de energía claramente específica para ir a otro nivel.

¿Y cómo podemos encontrar fotones con diferentes energías?

Parece que cuanta más velocidad, cuanto más alta sea la energía, todos saben, pero todos los fotones vuelan de la misma velocidad: ¡la velocidad de la luz!

Tal vez la fuente más brillante y más poderosa de la luz (por ejemplo, si toma un foco del ejército, en lugar de una linterna), ¡más energía estará en los fotones? No. En el rayo potente y brillante del reflector, solo un mayor número de piezas de fotones, pero la energía de cada fotón individual es exactamente igual que en aquellos que van a salir de una linterna de bolsillo muerta.

Y aquí todavía tendremos que recordar que la luz no es solo un flujo de bolas de partículas, sino también una ola. Los diferentes fotones difieren en diferentes longitudes de onda, es decir. Diferentes frecuencias de las propias oscilaciones. Y cuanto mayor sea la frecuencia de las oscilaciones, la carga de energía más poderosa lleva el fotón.

Los fotones de baja frecuencia (luz infrarroja o onda de radio) transportan poca energía, alta frecuencia (luz ultravioleta o rayos X), un lote. Luz visible - en algún lugar en el medio.

¡Aquí y se encuentra los rayos de la transparencia del vaso!
Todos los átomos en el vidrio tienen electrones en tales órbitas, que, para moverse a una energía más alta, se necesita el impulso, lo que no es suficiente en los fotones de luz visible. Por lo tanto, pasa a través del vidrio, prácticamente no enfrenta a sus átomos.

Pero los fotones ultravioleta, tienen bastante llevar la energía necesarios para traducir electrones con órbita en órbita, por lo tanto, en la luz ultravioleta, el vidrio de ventana ordinario es completamente negro y opaco.

Y lo que es interesante. Demasiada energía también es mala. La energía del fotón debe ser precisamente igual a la energía de la transición entre órbitas, a partir de la cual cualquier sustancia es transparente para una longitud (y frecuencias) de ondas electromagnéticas, y no transparente para otros, porque todas las sustancias consisten en diferentes átomos y sus configuraciones, es decir, moléculas.

Por ejemplo, el hormigón es la transparencia para las ondas de radio, y la radiación infrarroja, opaca para la luz visible y el ultravioleta, no es transparente también para la radiografía, pero nuevamente es transparente (en cierta medida) para la radiación gamma.

Se trata de esto que es correcto decir que el vidrio es transparente. para luz visible. Y para las ondas de radio. Y para la radiación gamma. Pero opaco para ultravioleta. Y casi no transparente para la luz infrarroja.

Y si aún recuerda que la luz visible tampoco es todo blanca, pero consiste en diferentes longitudes (es decir, los colores) ondas de rojo a azul oscuro, se convertirá en ello, está claro por qué los artículos tienen diferentes colores y tonos, Por qué rosas rojas, y violetas - azul. Pero, este es el tema para otro post que explica los fenómenos físicos complejos. lenguaje Analogías en los fingers ™.

Mira en la ventana. Si llevamos gafas, póngalos. Tome binoculares y no se olvide de la Lupu. ¿Que ves? Para asegurarse de que no interfiera con las numerosas capas de vidrio para interferir con su vista. Pero, ¿cómo resulta que ese sólido es prácticamente invisible?

Para entender esto, necesitas conocer la estructura del vidrio y la naturaleza de su origen.

Todo comienza con la corteza terrestre, que es principalmente de silicona y oxígeno. Estos elementos se forman en la reacción del dióxido de silicio, las moléculas de las cuales están integradas en la correcta red cristalina cuarzo. Cuarzo de cristal en particular rico en la fabricación de arena de vidrio. Probablemente sepas que el vidrio es sólido y no consiste en pequeños trozos de cuarzo, y esto no es bueno.

Primero, los bordes gruesos de los granos y los microdocectos en la estructura de cristal reflejan y disipan la luz que cae sobre ellos. Pero si calienta el cuarzo a altas temperaturas, las moléculas comenzarán a fluctuar más, lo que conducirá a una ruptura del vínculo entre ellos. Y el cristal en sí se convertirá en un líquido, así como el hielo se convierte en agua. Es cierto, con la única diferencia: cuando se enfría hacia atrás en el cristal, las moléculas de cuarzo ya no se reúnen. Por el contrario, a medida que las moléculas pierden energía, la probabilidad de ordenar solo cae. Como resultado, resulta un cuerpo amorfo. El sólido con las propiedades del líquido para el cual la ausencia de límites intercorralterales es característica. Debido a esto, el vidrio microscópico adquiere homogeneidad. Ahora la luz pasa a través del material casi libremente.

Pero esto no explica por qué el vidrio pierde la luz, y no lo absorbe como el resto de los cuerpos sólidos. La respuesta se encuentra a pequeña escala, intraatómica. Aunque muchos son conscientes de que el átomo consiste en un kernel y girando alrededor de los electrones, muchos se sabe que el átomo apenas es un vacío ideal? Si el átomo era del tamaño de un estadio de fútbol, \u200b\u200bentonces el núcleo del tamaño del guisante en el centro del campo, y los electrones serían pequeñas arenas en algún lugar en las filas traseras. Por lo tanto, el lugar para el paso libre de la luz es más que suficiente.

La pregunta no es la razón por la que el vidrio es transparente, pero por qué otros objetos no son transparentes. Todo en los niveles de energía en los que se encuentran los electrones en el átomo. Puedes imaginarlos en forma de varias filas en nuestro estadio. El electrón tiene un cierto lugar en una de las filas. Sin embargo, si tiene suficiente energía, puede saltar a otra fila. En algunos casos, la absorción de uno de los fotones que pasan a través del átomo solo garantiza la energía necesaria. Pero aquí se engancha. Para transferir un electrón de un número a una fila, el fotón debe tener una cantidad de energía estrictamente definida, de lo contrario volará. Así sucede con el vidrio. Las filas están tan lejos entre sí, que la energía de un fotón de luz visible simplemente no es suficiente para mover los electrones entre ellos.

Y los fotones del espectro de energía ultravioleta son suficientes, por lo que se absorben, y aquí, sin importar cómo intentar, esconderte detrás del vidrio, no lo contradirás. En el siglo, que ha pasado de la producción de vidrio, la gente lo apreció por completo. propiedad única Ser sólido y transparente. Desde las ventanas, la luz del día, y la protección de los elementos, a los dispositivos que permiten mirar hacia el espacio, u observar los mundos microscópicos.

Habiendo privado a la civilización de vidrio moderna, y ¿qué seguirá siendo? Curiosamente, rara vez pensamos lo importante que es. Probablemente, sucede porque, siendo transparente, el vidrio permanece discreto, y nos olvidamos de lo que es.

Palabras clave: Estructura de vidrio, el origen del vidrio, ciencia en el experimento del portal, artículos científicos.

Hubo momentos en que la piel bronceada se consideraba un signo de bajo origen, y las señoras nobles intentaron proteger su cara y las manos de la luz solar, para preservar la palidez aristocrática. Más tarde, la actitud hacia el bronceado ha cambiado, se convirtió en un atributo indispensable de una persona sana y exitosa. Hoy, a pesar de las disputas no expresadas con respecto a los beneficios y el daño de la insolación, la sombra de bronce de la piel todavía está en la cima de la popularidad. Eso es solo la oportunidad de visitar la playa o solarium no es todo, y en relación con esto, muchos están interesados, ya sea posible iluminar a través del vidrio de la ventana, ubicado, por ejemplo, en un sol hinchado de una logia acristalada o ático.

Probablemente, cada conductor profesional o solo una persona que pasa mucho tiempo detrás del volante del automóvil, notó que sus cepillos y cara de la mano y la cara están cubiertos con un ligero bronceado. Lo mismo se refiere a los empleados de la oficina, obligados a sentarse todo el turno de trabajo en la ventana desbloqueada. En sus caras, a menudo es posible detectar las pistas tostadas incluso en invierno. Y si una persona no es una regulación del solárium y no hace un paseo diario en los parques, no será posible explicar este fenómeno a través del vidrio a través del vidrio. Entonces, ¿el vidrio pierde el ultravioleta y es posible morirse a través de la ventana? Vamos a tratar.

Naturaleza zagara

Para responder la pregunta, ya sea posible obtener un bronceado a través del vidrio de ventana habitual en el automóvil o en la logia, debe averiguar cómo se produce el proceso de cobertura de la piel y qué factores tienen un impacto en él. En primer lugar, se debe tener en cuenta que el bronceado no es más que una reacción protectora de la piel para la radiación solar. Bajo la influencia de células ultravioletas de la epidermis (melanocitos), la sustancia de melanina (pigmento oscuro) está comenzando a producir, gracias a la cual la piel también adquiere un tinte de bronce. Cuanto mayor sea la concentración de melanina en las capas superiores de la dermis, más intensa resulta el bronceado. Sin embargo, esta reacción no es causada por todos los rayos UV, sino que solo se encuentra en un rango muy estrecho de longitudes de onda. Los rayos ultravioleta están divididos condicionalmente en tres tipos:

• A-Rayos (onda larga) - Prácticamente no demore la atmósfera y sin obstáculos alcanzar la superficie de la Tierra. Dicha radiación se considera la más segura para el cuerpo humano, ya que no activa la síntesis de la melanina. Todo lo que es capaz es causar un ligero oscurecimiento de la piel, y luego solo con una exposición prolongada. Sin embargo, con el exceso de insolación, los rayos de onda larga son destruidos por fibras de colágeno y deshidratación de la piel, como resultado de lo cual comienza a crecer más rápido. Y para algunas personas, alérgico al sol se está desarrollando debido a un rayo. La radiación de onda larga supera fácilmente el grosor del vidrio de la ventana y conduce a un agotamiento gradual del fondo de pantalla, la superficie de los muebles y las alfombras, pero es imposible tener un bronceado completo con él.
• Rayos (de onda media) - Se retrasan en la atmósfera y alcanzan la superficie de la tierra solo parcialmente. Este tipo de radiación tiene un impacto directo en la síntesis de melanina en las células de la piel y contribuye a la aparición de un bronceado rápido. Y con sus efectos intensivos en la piel hay quemaduras de diversos grados. A través de los rayos de vidrio de vidrio habituales no son capaces de penetrar.
• Rayos C (onda corta) - Presente un enorme peligro para todos los organismos vivos, pero afortunadamente, están casi completamente neutralizados por la atmósfera, sin alcanzar la superficie de la tierra. Sin embargo, solo puedes encontrar tal radiación en las montañas, está extremadamente debilitada allí.

La física asigna otro tipo de radiación ultravioleta: extremo, para el cual el término "vacío" se usa a menudo en vista del hecho de que las ondas de este rango son completamente absorbidas por la atmósfera de la tierra y no caen en la superficie de la tierra.

¿Es posible ligar a través del vidrio?

Es posible obtener un bronceado a través del vidrio de la ventana o no, depende directamente de las propiedades que tenga. El hecho es que las gafas son. especies diferentes, Cada uno de los cuales los rayos UV afectan de manera diferente. Por lo tanto, el vidrio orgánico se caracteriza por un alto rendimiento, lo que hace posible asegurar el paso de todo el espectro de la radiación solar. Lo mismo se aplica a la vidrio de cuarzo, que se usa en lámparas para solarium y en dispositivos para desinfección de habitaciones. El vidrio habitual utilizado en las instalaciones residenciales y los automóviles se transmiten exclusivamente rayos de onda A de tipo A, y es imposible broncearse a través de él. Otra cosa, si lo reemplazas con plexiglás. Entonces será posible tomar el sol y disfrutar del hermoso bronceado casi durante todo el año.

Aunque a veces hay casos en que una persona pasa algún tiempo debajo de los rayos soleados que pasan por la ventana, y luego detecta el bronceado claro en áreas abiertas. Por supuesto, él tiene plena confianza que él abrazó precisamente por la insolación a través del vidrio. Pero no es así. Existe una explicación muy simple de este fenómeno: el cambio en la sombra en este caso se produce como resultado de la activación de una pequeña cantidad de residuos, desarrollada bajo la influencia del tipo ultravioleta en pigmento (melanina) ubicado en las células de la piel. Como regla general, un "bronceado" es temporal, es decir, desaparece rápidamente. En una palabra, para comprar un bronceado completo, debe visitar el solárium, o realizará regularmente baños solares, y para lograr un cambio en el tono natural de la piel hacia un lado de un más oscuro a través de la ventana habitual o automotriz. El vidrio no funcionará.

¿Necesitas defenderte?

Preocupado por si es posible obtener un bronceado a través del vidrio, solo es necesario a aquellas personas que tienen una piel y predisposición muy sensibles a la aparición de puntos de pigmento. Se recomiendan para usar constantemente medios especiales con el grado mínimo de protección (SPF). Aplicar tales cosméticos deben ser principalmente en la cara, el cuello y la zona. Sin embargo, es demasiado para protegerse contra el ultravioleta, toda la onda más larga, aún no vale la pena, porque los rayos de sol en cantidades moderados son muy útiles e incluso necesarios para el funcionamiento normal del cuerpo humano.

Como niña, una vez me pregunté a PADRE: "¿Por qué el vidrio pierde la luz?" Para entonces, supe que la luz es un flujo de partículas, llamado fotones, y me pareció increíble, ya que una pequeña partícula puede volar a través de un vidrio grueso. Padre respondió: "Porque es transparente". Estaba en silencio, ya que entendí que "transparente", solo hay un sinónimo de expresión "pierde la luz", y el Padre realmente no conoce la respuesta. En los libros de texto de la escuela, tampoco hubo respuesta, y me gustaría saber. ¿Por qué el vidrio pierde la luz?

Respuesta

La luz de la física no solo es la luz visible, sino también la radiación infrarroja invisible, la radiación ultravioleta, las radiografías, la radiación gamma, las ondas de radio. Los materiales transparentes para una parte del espectro (por ejemplo, para la luz verde) pueden ser no transparentes para otras partes del espectro (vidrio rojo, por ejemplo, no se pierde los rayos verdes). El vidrio convencional no se pierde la radiación ultravioleta, y el vidrio de cuarzo es transparente para el ultravioleta. Para las radiografías, los materiales que no se pierden la luz visible son transparentes. Etc.

La luz consiste en partículas llamadas fotones. Los fotones de diferentes "color" (frecuencias) llevan diferentes porciones de energía.

Los fotones pueden ser absorbidos por la sustancia, transmitiendo energía y calentamiento a él (bien conocido por todos los que tomaron el sol en la playa). La luz puede reflejarse de la sustancia, cayendo en nuestros ojos, así que vemos los objetos que los rodean, y en toda la oscuridad, donde no hay fuentes de luz, no vemos nada. Y la luz puede pasar por la sustancia, y luego decimos que esta sustancia es transparente.

Los diferentes materiales en diferentes proporciones se absorben, reflejan y saltan la luz y, por lo tanto, difieren en sus propiedades ópticas (más colores oscuros y claros, diferentes, brillo, transparencia): el hollín absorbe el 95% de la luz que cayó en ella, y el espejo de plata pulido refleja. 98% de la luz. Material creado basado en nanotubos de carbono, que refleja solo 45 milésimo por ciento de la luz incidente.

Surgen preguntas: cuando el fotón es absorbido por la sustancia cuando se refleja y cuando pasa a través de la sustancia? Ahora estamos interesados \u200b\u200bsolo en la tercera pregunta, pero en términos de nosotros responderemos al primero.

La interacción de la luz y la sustancia es la interacción de los fotones con electrones. El electrón puede absorber el fotón y puede emitir un fotón. No hay reflexión de los fotones. El reflejo de los fotones se llama un proceso de dos etapas: la absorción del fotón y la radiación posterior es exactamente el mismo fotón.

Los electrones en el átomo pueden ocupar solo ciertos órbitas, cada uno de los cuales corresponde a su nivel de energía. El átomo de cada elemento químico se caracteriza por su conjunto de niveles de energía, es decir, los órbitos permitidos de los electrones (los mismos se refiere a las moléculas, los cristales condensados \u200b\u200ba la sustancia: en hollín y diamante los mismos átomos de carbono, pero las propiedades ópticas de Las sustancias son diferentes; metales, las luces reflectantes finas son transparentes e incluso cambian el color (oro verde), si hay una película delgada de ellos; el vidrio amorfo no se pierde por ultravioleta, y de las mismas moléculas de vidrio cristalino de óxido de silicio transparente) .

La absorción del fotón de un determinado electrón de energía (colores) va a una órbita más alta. Por el contrario, al vaciar el fotón, el electrón se convierte en una órbita inferior. Los electrones pueden absorber y emitir no fotones, pero solo aquellos cuya energía (color) corresponden a la diferencia en los niveles de energía de este átomo.

Por lo tanto, como se comportará la luz al reunirse con la sustancia (se reflejará, se tragará, pasará a través de), depende de lo que sean los niveles de energía permitidos de esta sustancia y lo que tienen los fotones de energía (es decir, ¿qué color cae en la sustancia? luz).

Para que el fotón sea absorbido por uno de los electrones en el átomo, debe tener una energía estrictamente definida correspondiente a la diferencia de las energías de los dos átomos de energía, de lo contrario vuela. En el vidrio, la distancia entre los niveles de energía individuales es grande, y ningún fotón de luz visible tiene una energía adecuada, lo que tendría suficiente electrón, absorber el fotón, podría saltar a un nivel de energía más alto. Por lo tanto, el vidrio salta los fotones de la luz visible. Pero los fotones de la luz ultravioleta tienen suficiente energía, por lo que los electrones absorben estos fotones y vidrio detenidos por ultravioleta. En vidrio de cuarzo, la distancia entre los niveles de energía permitidos (hendidura de energía) es aún mayor y, por lo tanto, los fotones no solo son visibles, sino que también la luz ultravioleta no tienen suficiente energía para que los electrones puedan absorberlos y vayan a los niveles superiores permitidos.

Entonces, los fotones de luz visible vuelan a través del vidrio, porque no tienen la energía correspondiente para la transición de los electrones a un nivel de energía más alto, y el vidrio se ve, por lo tanto, transparente.

Al agregar impurezas en el vidrio, tener otro espectro de energía, se puede hacer color: vidrio absorberá los fotones de ciertas energías y saltará el resto de los fotones de la luz visible.

Como se sabe, todos los cuerpos consisten en moléculas y moléculas, desde átomos. Los átomos tampoco son difíciles (en nuestra, la descripción de la promoción en los dedos). En el centro de cada átomo, hay un kernel que consiste en un protón, o un grupo de protones y neutrones, y alrededor, los electrones se giran en un círculo en sus órbitas / orbitales electrónicos.

La luz también es fácil. Olvídate (quién recordó) sobre el dualismo de onda corpuscular y la ecuación de Maxwell, deje que la luz sea una corriente de bolas de fotones, volando de una linterna directamente a nuestros ojos.

Ahora, si ponemos un muro de concreto entre una linterna y un ojo, ya no veremos la luz. Y si retrasa una linterna en esta pared de nuestro lado, por el contrario, veremos, porque el haz de la luz afectará el concreto, y caerá en nuestros ojos. Pero a través del concreto, la luz no irá.

Es lógico asumir que las bolas de fotones se reflejan y no pasan por el muro de hormigón porque están luchando contra los átomos de la sustancia, es decir, hormigón. Es más preciso acerca de los electrones, para que los electrones giren tan rápidamente que el fotón no penetra en el orbital electrónico al kernel, y rebota y se refleja ya del electrón.

¿Por qué el pase ligero a través de la pared de vidrio? Después de todo, dentro del vidrio, también, moléculas y átomos, y si toma un vidrio bastante grueso, cualquier fotón debe encontrarse antes o más tarde, ¡ya que los átomos son el mismo billón en cada grano de grano! La cosa es cómo ocurren las colisiones de los electrones con fotones. Tomamos el caso más fácil, un electrón gira alrededor de un protón (este es un átomo de hidrógeno) e imagina que por este electrón sacudió el fotón.

Toda la energía de fotones ha pasado el electrón. Se dice que el fotón es absorbido por el electrón y desaparece. Y el electrón recibió una energía adicional (que se llevó con él con él mismo) y de esta energía adicional, saltó a una órbita superior y comenzó a volar más allá del núcleo.

La mayoría de las veces, las órbitas más altas son menos estables, y después de un tiempo, el electrón vaciará este fotón, es decir,. "Déjalo ir a la libertad", y volverá a su órbita de bajo establo. El fotón emitido volará en un lado completamente aleatorio, luego será absorbido por otro átomo vecino, y permanecerá vagar en la sustancia, hasta que se emita accidentalmente, o en última instancia, en última instancia, en el calentamiento del muro de hormigón. .

Y ahora los más interesantes. Las órbitas electrónicas no pueden estar en ninguna parte alrededor del núcleo de Atom. Cada átomo de cada elemento químico tiene un conjunto claramente determinista y final de niveles o órbitas. El electrón no puede subirse ligeramente arriba o caer ligeramente. Solo puede saltar sobre una brecha muy clara de arriba o hacia abajo, y dado que estos niveles difieren en energías, lo que significa que solo un fotón con una energía determinada y muy precisa específica puede empujar el electrón a una órbita más alta.

Resulta que si tenemos tres fotones con diferentes energías, y solo una es exactamente igual a la diferencia de las energías entre los niveles de un átomo en particular, solo este fotón "choca" con el átomo, el resto volará en el resto. El sentido literal "a través del átomo", ya que no podrá proporcionar un electrón una parte de energía claramente específica para ir a otro nivel.

¿Y cómo podemos encontrar fotones con diferentes energías?

Parece que cuanta más velocidad, cuanto más alta sea la energía, todos saben, pero todos los fotones vuelan de la misma velocidad: ¡la velocidad de la luz!

Tal vez la fuente más brillante y más poderosa de la luz (por ejemplo, si toma un foco del ejército, en lugar de una linterna), ¡más energía estará en los fotones? No. En el rayo potente y brillante del reflector, solo un mayor número de piezas de fotones, pero la energía de cada fotón individual es exactamente igual que en aquellos que van a salir de una linterna de bolsillo muerta.

Y aquí todavía tendremos que recordar que la luz no es solo un flujo de bolas de partículas, sino también una ola. Los diferentes fotones difieren en diferentes longitudes de onda, es decir. Diferentes frecuencias de las propias oscilaciones. Y cuanto mayor sea la frecuencia de las oscilaciones, la carga de energía más poderosa lleva el fotón.

Los fotones de baja frecuencia (luz infrarroja o onda de radio) transportan poca energía, alta frecuencia (luz ultravioleta o rayos X), un lote. Luz visible - en algún lugar en el medio. ¡Aquí y se encuentra los rayos de la transparencia del vaso! Todos los átomos en el vidrio tienen electrones en tales órbitas, que, para moverse a una energía más alta, se necesita el impulso, lo que no es suficiente en los fotones de luz visible. Por lo tanto, pasa a través del vidrio, prácticamente no enfrenta a sus átomos.

Pero los fotones ultravioleta son bastante necesarios para traducir electrones con órbita en órbita, por lo que en la luz ultravioleta, el vidrio de ventana habitual es completamente negro y opaco.

Y lo que es interesante. Demasiada energía también es mala. La energía del fotón debe ser una precisión igual a la energía de la transición entre las órbitas, de la cual cualquier sustancia es transparente para una longitud (y frecuencias) de ondas electromagnéticas, y no transparente para otras, porque todas las sustancias consisten en diferentes átomos y sus configuraciones.

Por ejemplo, el hormigón es transparente para las ondas de radio, y la radiación infrarroja, opaca para la luz visible y el ultravioleta, no es transparente también para la radiografía, pero nuevamente es transparente (en cierta medida) para la radiación gamma.

Es por eso que es correcto decir que el vidrio es transparente para la luz visible. Y para las ondas de radio. Y para la radiación gamma. Pero opaco para ultravioleta. Y casi no transparente para la luz infrarroja.

Y si aún recuerda que la luz visible tampoco es todo blanca, pero consiste en diferentes longitudes (es decir, los colores) ondas de rojo a azul oscuro, se convertirá en ello, está claro por qué los artículos tienen diferentes colores y tonos, Por qué rosas rojas, y violetas - azul.

¿Por qué los gases son transparentes, y no hay sólidos?

La temperatura desempeña un papel decisivo en si esta sustancia será sólida, líquida o gaseosa. Bajo la presión normal sobre la superficie de la tierra a una temperatura de 0 grados centígrados y debajo del agua es un sólido. A temperaturas entre 0 y 100 grados Celsius Water - Liquid. A temperaturas superiores a 100 grados Celsius Water - Gas. Las parejas de la sartén se aplica a la cocina uniformemente en todas las direcciones. Sobre la base de lo anterior, supongamos que a través de gases se puede ver, y a través de cuerpos sólidos es imposible. Pero algunos sólidos, como el vidrio, son tan transparentes como el aire. ¿Como funciona? La mayoría de los sólidos absorben la luz cayendo sobre ellos. Parte de la energía ligera absorbida va a calentar el cuerpo. La mayor parte de la luz incidente se refleja. Por lo tanto, vemos un sólido, pero no podemos ver a través de él.

conclusiones

La sustancia parece transparente cuando la cuantata de luz (fotones) pasa a través de ella, sin absorber. Pero los fotones tienen energía diferente, y cada compuesto químico absorbe solo aquellos fotones que tienen una energía adecuada. En la luz visible, desde rojo a violeta, hay una amplia gama de energías de fotones. Y solo esta gama está "no interesada" de dióxido de silicio, el componente principal del vidrio. Por lo tanto, los fotones de luz visible pasan casi libremente a través del vidrio.

La pregunta no es la razón por la que el vidrio es transparente, pero por qué otros objetos no son transparentes. Todo en los niveles de energía en los que se encuentran los electrones en el átomo. Puedes imaginarlos en forma de varias filas en el estadio. El electrón tiene un cierto lugar en una de las filas. Sin embargo, si tiene suficiente energía, puede saltar a otra fila. En algunos casos, la absorción de uno de los fotones que pasan a través del átomo solo garantiza la energía necesaria. Pero aquí se engancha. Para transferir un electrón de un número a una fila, el fotón debe tener una cantidad de energía estrictamente definida, de lo contrario volará. Así sucede con el vidrio. Las filas están tan lejos entre sí, que la energía de un fotón de luz visible simplemente no es suficiente para mover los electrones entre ellos.

Y los fotones del espectro de energía ultravioleta se agarra, por lo que se absorben, y aquí, no importa cómo intentar, esconderse detrás del vidrio, no contradice. En un siglo, que ha pasado desde la producción de vidrio, las personas apreciaron completamente su propiedad única para ser simultáneamente sólidas y transparentes. Desde las ventanas, la luz del día, y la protección de los elementos, a los dispositivos que permiten mirar hacia el espacio, u observar los mundos microscópicos.

Habiendo privado a la civilización de vidrio moderna, y ¿qué seguirá siendo? Curiosamente, rara vez pensamos lo importante que es. Probablemente, sucede porque, siendo transparente, el vidrio permanece discreto, y nos olvidamos de lo que es.