Естественные науки

Детский вопрос для взрослых: Почему стекло прозрачное ?

Интересует с физической точки зрения, как сквозь стекло проходит свет, почему он не поглощается. И что с ним происходит, когда в него добавляют краситель, и оно перестает пропускать определенные длины волн ? Почему есть другие аморфные среды, которые не обладают такой прозрачностью, что им не хватает для этого ?
Я хоть и не физик, а химик, попытаюсь ответить.
Наверное Вы знаете, или во всяком случае слышали, что электроны в атомах находятся на определенных орбиталях. Орбиталей в атомах много, и все они имеют различный уровень энергии, поэтому их мысленно можно представить как перекладины в шведской стенке, но с различными расстояниями между перекладинами. Электроны в атомах размещаются на орбиталях (не более двух на каждой) . Первая пара - на орбитали с самой минимальной энергией (на самой нижней перекладине шведской стенки) , следующая пара на следующей и т. д. , пока не разместятся все электроны (на некоторых ближе к верху, могут быть и по одному) . Но, остается еще много (в общем, бесконечное число) и пустых орбиталей (свободных перекладин) . Естественно, пустые - орбитали с более высокой энергией. Если электрону сообщить достаточно энергии, то он поглотив эту энергию, может перескочить на пустую орбиталь с более высокой энергией (на пустую перекладину повыше) . Когда атомы объединяются в молекулы, то вместо атомных орбиталей возникают молекулярные орбитали, но суть дела от этого не меняется. Электроны занимают самые нижние ступеньки, а более верхние остаются свободными, только расстояние между занятыми и свободными увеличивается (как бы виз шведской стенки удалить несколько перекладин) . Если электрону сообщить недостаточно энергии, так что он не сможет "допрыгнуть" до ближайшей свободной ступеньки. то он эту энергию не поглощает, т. е перескок возможен только одним прыжком.

Так вот, у прозрачных веществ расстояние до ближайшей свободной "перекладины" велико, и энергии видимого света не хватает для того, чтобы электрон мог "перепрыгнуть" на более верхнюю перекладину. В окрашенных веществах расстояние между занятыми и свободными "перекладинами" меньше, и энергии видимого света хватает. Цвет вещества определяется как раз этим расстоянием между занятыми и свободными "перекладинами". Вот примерно так, в "популярном" изложении.
Анара Аздарова
Анара Аздарова
98 482
Лучший ответ
я имел неосторожность спросить это в компании трех физиков. они наверно до сих пор спорят.. . кстати, совсем простой вопрос, как протекает ток по проводу вызвал такой же эффект...
Определенные среды, мало взаимодействуют с некоторыми излучениями.
MK
Milan Kila
52 566
если взять электромагнитное излучение в более широком диапазоне, то многие материалы пропускают радиоволны и рентгеновское излучение, вопрос надо расширить - электроны поглощают в одной области, определенные элементы - в другой, связи между атомами - в третьей
Иван Стаценко
Иван Стаценко
56 860
Свет, проходя через стекло поглощается, просто незначительно.
Красители - молекулы веществ, что взаимодействуют с определенной длинной волны сильнее, чем с остальными, потому мы видим какой-то конкретный цвет предметов. Фотоны других энергий, чем энергия определенной длины волны тратят энергию на тепловые колебания решетки.
О прозрачности других аморфных сред сказать не могу.. . не хватает знаний по материаловедению