Dlaczego szkło jest przezroczyste?
jack
jest znacznie większą od długości fali światła widzialnego?
Adamski
ksmx
Użytkownik "jack" <lowca...@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości
news:cbriml$j13$1...@as1-75.torun.dialup.inetia.pl...
> Czy dlatego, że odległość między płaszczyznami atomowymi w krysztale szkła
> jest znacznie większą od długości fali światła widzialnego?
Raczej nie. Tak naprawdę materia jest prawie pusta więc wszystko powinno być
przezroczyste.
Ma to związek z absorpcją promieniowania EM w zakresie
światła widzialnego przez elektrony.
Np. z punktu widzenia fal radiowych nie ma chyba dużej różnicy między szkłem
a drewnem i jedno i drugie jest 'przezroczyste', oczywiście dla fal
radiowych.
ksmx
ksmx
news:cbriml$j13$1...@as1-75.torun.dialup.inetia.pl...
Na ogół szkło jest amorficzne ;)
ksmx
jack
> światła widzialnego przez elektrony.
tzn. co jest takiego szczególnego w szkle?
> Np. z punktu widzenia fal radiowych nie ma chyba dużej różnicy między
szkłem
> a drewnem i jedno i drugie jest 'przezroczyste', oczywiście dla fal
> radiowych.
w sumie to racja
reper
> > Czy dlatego, że odległość między płaszczyznami atomowymi w krysztale szkła
>
> Na ogół szkło jest amorficzne ;)
>
> ksm
świetlnego.Kryształy też są przezroczyste.Każdy atom jest odbiornikiem
i nadajnikiem.Szkło ma nie tyko duży współczynnik transmisji(nie w
nadfiolecie) ale mały rozpraszania.W rozpraszaniu opartym na
interferencji na małych niejednorodnościach porównanie długości fali i
odstępu odgrywa decydującą rolę.
Witold Piskorz
>> Ma to związek z absorpcją promieniowania EM w zakresie
>> światła widzialnego przez elektrony.
>
> tzn. co jest takiego szczególnego w szkle?
Spieszę z odpowiedzią, z konieczności *bardzo* uproszczoną (mam nadzieję, że
znawcy tematu wybaczą). :-)
Po pierwsze: szkło (np. szyba okienna) jest mocno jednorodne. Materiały
niejednorodne na ogół bardzo rozpraszają światło, bo na powierzchniach
skoku współczynnika załamania światła dochodzi do odbicia światła (vide
cukier-puder).
[Pozostaje kwestia struktury elektronowej, czyli sprawa absolutnie
podstawowa w chemii, a do jej zrozumienia konieczna jest znajomość
przynajmniej podstaw chemii kwantowej (podobnie, jak do zrozumienia całej
niemal chemii ;-)). Poniższe stwierdzenia będą bardzo nieformalne i
pobieżne.]
Po drugie: wiązania między atomami budującymi szkło (Si, O, Na, K, Ca,...)
są typu kowalencyjnego spolaryzowanego (np. Si-O) oraz jonowego (O-Na), a
tworzące szkło atomy (jony) nie mają poziomów (elektronowych) niewiążących,
leżących blisko poziomów walencyjnych. Wiązania tego typu mają naturę
zlokalizowaną i powstałe z nich pasma energetyczne (powstające, gdy mamy do
czynienia z ciałem stałym) charakteryzują się znaczną przerwą energetyczną
między pasmem walencyjnym (zajętym) a najniżejleżącym pasmem wzbudzonym.
Tak szeroka przerwa nie pozwala na przejścia wzbudzone światłem widzialnym.
Po trzecie: w szkle brak jest innych przejść elektronowych, które mogłyby
być odpowiedzialne za absorpcję w świetle widzialnym (np. d-d, C-T).
Przejścia d-d są możliwe, gdy w układzie są kationy metali grupy d (Cu, Cr,
Fe, Mn i cała reszta metali przejściowych. Zauważ, że sole tych metali są
na ogół barwne), zaś przejścia C-T, szczególnie jon centralny-ligand
charakteryzują się znacznym momentem, a stąd wysokim współczynnikiem
ekstynkcji (intensywną barwą), np. jon MnO4-.
Tak więc widać, że zwykłe szkło krzemianowe po prostu nie ma jak ani czym
pochłaniać światła widzialnego ;-)
Jeśli Cię ta sprawa interesuje bardziej szczegółowo, to zapraszam na studia
chemiczne :-)
Pozdrówka,
W.P.
artur(m)
Użytkownik Witold Piskorz <wpis...@REMOVE-THIS.chemia.uj.edu.pl> w
wiadomości do grup dyskusyjnych napisał:cc0kp9$bon$1...@srv.cyf-kr.edu.pl...
> jack wrote:
[ciach]
> Po drugie: wiązania między atomami budującymi szkło (Si, O, Na, K, Ca,...)
> są typu kowalencyjnego spolaryzowanego (np. Si-O) oraz jonowego (O-Na), a
> tworzące szkło atomy (jony) nie mają poziomów (elektronowych)
niewiążących,
> leżących blisko poziomów walencyjnych. Wiązania tego typu mają naturę
> zlokalizowaną i powstałe z nich pasma energetyczne (powstające, gdy mamy
do
> czynienia z ciałem stałym) charakteryzują się znaczną przerwą energetyczną
> między pasmem walencyjnym (zajętym) a najniżejleżącym pasmem wzbudzonym.
> Tak szeroka przerwa nie pozwala na przejścia wzbudzone światłem
widzialnym.
>
> Po trzecie: w szkle brak jest innych przejść elektronowych, które mogłyby
> być odpowiedzialne za absorpcję w świetle widzialnym (np. d-d, C-T).
> Przejścia d-d są możliwe, gdy w układzie są kationy metali grupy d (Cu,
Cr,
> Fe, Mn i cała reszta metali przejściowych. Zauważ, że sole tych metali są
> na ogół barwne), zaś przejścia C-T, szczególnie jon centralny-ligand
> charakteryzują się znacznym momentem, a stąd wysokim współczynnikiem
> ekstynkcji (intensywną barwą), np. jon MnO4-.
[ciach]
FFaantastycznieee,
ale czy możnaby tak dla nieobeznanego, ...w paru zdaniach???
Artur(m)
myszek
> Tak więc widać, że zwykłe szkło krzemianowe po prostu nie ma jak ani czym
> pochłaniać światła widzialnego ;-)
OK. A czym wytlumaczyc calkiem spory wspolczynnik zalamania swiatla
w szkle?... Znaczy, jest wyrazne oddzialywanie przy braku
pochlaniania. Jakie?
pozdrowienia
krzys
ps. podpuszczam celowo ;-)
--
_^..^_)_
\ /
\____/
Marek Józefowski
on 01/07/2004 1:33 pm:
> Witold Piskorz wrote:
>
>> Tak więc widać, że zwykłe szkło krzemianowe po prostu nie ma jak ani czym
>> pochłaniać światła widzialnego ;-)
>
> OK. A czym wytlumaczyc calkiem spory wspolczynnik zalamania swiatla
> w szkle?... Znaczy, jest wyrazne oddzialywanie przy braku
> pochlaniania. Jakie?
>
----
Elektromagnetyczne:)....tak wiem, nie o to Ci chodzi -
- pewnie o to jak z QED to policzyć (wywnioskować).
OIDP Feynmann twierdził, że dla szkła coś policzono,
ale czytałem to w jego pop-sci książce, a tam szczegółów
nie było.
Marek.
Bartosz Nowicki
Użytkownik "myszek" <k...@lodz.tpsa.pl> napisał w wiadomości
news:40E3F677...@lodz.tpsa.pl...
> Witold Piskorz wrote:
>
> > Tak więc widać, że zwykłe szkło krzemianowe po prostu nie ma jak ani
czym
> > pochłaniać światła widzialnego ;-)
>
> OK. A czym wytlumaczyc calkiem spory wspolczynnik zalamania swiatla
> w szkle?... Znaczy, jest wyrazne oddzialywanie przy braku
> pochlaniania. Jakie?
Tłumacząc na poziomie optyki geometrycznej, bo dobrze sobie radzi z procesem
załamania światła, można powiedzieć, że załamanie światła w szkle, jest
spowodowane zmianą gęstości ośrodka, np przy przejsciu powietrze -> szkło.
Pozdrawiam
Bartosz Nowicki
Witold Piskorz
[...]
>
> FFaantastycznieee,
> ale czy możnaby tak dla nieobeznanego, ...w paru zdaniach???
W paru zdaniach? Hmmm, bardzo karkołomne zadanie. Spróbuję, mam nadzieję, że
mnie nie wyrzucą z pracy za pisanie dyrdymałów ;-)
Po pierwsze: szkło jest jednorodne,
Po drugie: struktura elektronowa niechętnie "ustępuje" poddawana "naciskom"
ze strony pola elektromagnetycznego. Jeśli nie ma domieszek, które dałyby
niskoleżące wolne poziomy energetyczne (lub/i wysokoleżące zapełnione), to
co miałby zrobić biedny elektron wzbudzony światłem widzialnym? Co innego
promieniowanie o wyższej energii (nadfiolet), szkło je pochłania. Ponieważ
czysty kwarc nie pochłania UV, to widocznie za pochłanianie UV przez szkło
odpowiedzialne jest zmniejszenie odstępu pomiędzy pasmem elektronowym
zajętym a wolnym...
> Artur(m)
Witold Piskorz
UWAGA! Optyka geometryczna korzysta z pojęcia współczynnika załamania
światła, ale o jego pochodzeniu NIC A NIC nie mówi. Dla optyki
geometrycznej współczynnik załamania światła JEST i już.
Naprawdę jest tak: zarówno pochłanianie światła, jak i jego załamanie to są
dwie strony tego samego medalu. Jest to temat bardzo obszerny i prosto się
go omówić nie da :-(
Mówiąc baaaardzo pobieżnie (wybacznie, fizycy!): istnieje pewna wielkość
zespolona (czyli składająca się z dwóch liczb rzeczywistych, a liczby te
tak się transformują, jak składowe rzeczywista i urojona liczby
zespolonej), której część rzeczywista jest współczynnikiem pochłaniania
światła, a część zespolona - współczynnikiem załamania.
Polecam dowolny podręcznik fizyki ciała stałego :-)
Pozdrawiam,
W.
artur(m)
> W paru zdaniach? Hmmm, bardzo karkołomne zadanie. Spróbuję, mam nadzieję,
że
> mnie nie wyrzucą z pracy za pisanie dyrdymałów ;-)
Mam nadzieje, że jednak nie. :)
> Po pierwsze: szkło jest jednorodne,
> Po drugie: struktura elektronowa niechętnie "ustępuje" poddawana
"naciskom"
> ze strony pola elektromagnetycznego. Jeśli nie ma domieszek, które dałyby
> niskoleżące wolne poziomy energetyczne (lub/i wysokoleżące zapełnione), to
> co miałby zrobić biedny elektron wzbudzony światłem widzialnym? Co innego
> promieniowanie o wyższej energii (nadfiolet), szkło je pochłania. Ponieważ
> czysty kwarc nie pochłania UV, to widocznie za pochłanianie UV przez szkło
> odpowiedzialne jest zmniejszenie odstępu pomiędzy pasmem elektronowym
> zajętym a wolnym...
Dzięki, to - nawet do mnie trafiło :)
Artur(m)
PS. Mógłbyś być (jesteś) sprawnym nauczycielem :)