De ce answiki sticla transmite lumina - întrebări și răspunsuri

Ca un copil, l-am întrebat odată pe tatăl său: „De ce Sticla transmite lumina?“ Până când am aflat că lumina - un flux de particule, numite fotoni, și mi se părea uimitor că o astfel de particulă mică poate zbura prin sticla groasă. Tatăl a răspuns: „Pentru că este transparent.“ I-am spus nimic, t. Pentru a. Înțelege că „transparent“ este doar un sinonim pentru expresia „transmite lumina“, iar tatăl său nu știa de fapt răspunsul. răspunsul nu a fost acolo în cărți școlare, și aș dori să știu. De ce este sticla transmite lumina?

fizicienii numesc Lumina nu numai lumina vizibilă, ci și radiațiile infraroșii invizibile, radiații ultraviolete, raze X, raze gamma, unde radio. Materiale transparente la partea audio a spectrului (de exemplu, lumina verde) poate fi opac la alte părți ale spectrului (roșu de sticlă, de exemplu, transmite lumina verde). obișnuite din sticlă, nu transmite lumina ultravioletă și sticla de cuarț este transparent la lumina ultravioletă. Pentru Razele X sunt materiale transparente care nu transmit lumina vizibilă. Și așa mai departe. D.

Lumina este format din particule numite fotoni. Fotonii de diferite „culori“ (frecvență) transporta diferite cantități de energie.

Fotonii poate fi absorbită de material, dându-i puterea și încălzirea (este bine cunoscut tuturor celor care au fost băi de soare pe plaja). Lumina poate fi reflectată de această problemă, după ce în ochii noștri, așa că vom vedea în jurul obiectelor, și în întuneric total, în cazul în care nu există lumini, vom vedea nimic. Și lumina poate trece prin materie - si atunci vom spune că această chestiune este transparent.

Diferite materiale în diferite proporții absorb, reflectă și transmite lumina și, prin urmare, diferă în proprietățile lor optice (un întuneric și lumină, culoare, luciu, transparenta): funingine absoarbe 95% din incidentul de lumina ei, iar oglinda de argint lustruit reflecta 98% din lumina. Material creat pe baza nanotuburi de carbon, care reflectă doar procentul de 45 mii de lumină incidente.

Întrebările apar: atunci când un foton este absorbit de o substanță care este recunoscută și atunci când trece prin materie? Suntem interesați doar de a treia întrebare, ci de-a lungul modul în care ne vom răspunde la început.

Interacțiunea luminii și a materialului - această interacțiune dintre fotoni și electroni. Electronul poate absorbi un foton și poate emite un foton. Nu există nici o reflecție de fotoni. reflecție foton este numit un proces în două etape: absorbția de fotoni și emisie ulterioară a unui foton de exact la fel.

Electronii dintr-un atom poate ocupa doar anumite orbite, fiecare dintre care corespunde nivelului de energie. Atomii fiecărui element chimic este caracterizat printr-un set de niveluri de energie, adică permisă orbita electronilor (același lucru se aplică moleculelor, cristale, materiei condensate :. Funinginea și atomi de diamant același carbon, dar proprietățile optice ale substanțelor sunt diferite, metale, fin reflectând lumina, ele sunt transparente și chiar schimba culoarea (verde aur), în cazul în care acestea fac un film subțire, sticlă amorfă nu trece ultraviolete și a aceleiași molecule cristaline sticlă de silice transparent la ul rafioleta).

specific energiei fotonice absorbanta (culoarea) a veniturilor de electroni la o orbită mai mare. Dimpotrivă, care emite un foton, un electron este transferat la o altitudine mai mică. Electronii pot absorbi și emit fotoni nu sunt nici, ci numai cei a căror energie (culoare) corespunde nivelurilor diferenței energetichnskih ale atomului dat.

Astfel, lumina se comportă la întâlnirea cu substanța (reflectată, absorbită, trec prin) depinde de ce nivelurile de energie permise ale substanței și care posedă fotoni de energie (m. E. Incidentul de culoare pe fond luminos).

Pentru a absorbi fotoni un electron intr-un atom, trebuie să fi definit strict de energie care corespunde diferenței de energie între oricare două niveluri atom energetichenskih, altfel va zbura trecut. În sticlă, distanța dintre nivelele de energie individuale de mare și nici foton de lumina vizibila nu a sootvetstsvuyuschey de energie, care ar fi suficient pentru electroni, fotoni de absorbție capabil de a sări la un nivel mai ridicat de energie. Prin urmare, sticla transmite fotoni de lumină vizibilă. Dar fotonii ultraviolete au suficientă energie, astfel încât electronii absorb fotonii și date fereastră întârziere ultraviolete. Distanța de sticlă de cuarț între nivelele de energie permise (gap de energie) și chiar mai fotonii nu sunt vizibile numai, ci, de asemenea, lumina ultravioleta nu are suficientă energie pentru a electronii ar putea absorbi și de a le muta la nivelul permis superior.

Astfel, fotoni de lumină vizibilă trec prin sticlă, pentru că nu au energia potrivită pentru transferul de electroni la un nivel mai ridicat de energie. și așa mai departe sticla pare transparentă.

Adăugarea impurităților din sticlă având un spectru de energie diferite, este posibil să se facă de culoare - sticla va absorbi fotonii unor fotoni de energie și de a transmite lumina vizibilă rămasă.