Техника

Почему стекло прозрачное?

NN
Nataliya Novikova
16 422
"Свет солнца, лампы или экрана телефона - все это часть электромагнитного излучения (ЭМИ). ЭМИ представляет собой распространяющееся изменение состояние электромагнитного поля, которое характеризуют различными показателями: длиной волны, частотой, энергией фотонов (квантов ЭМИ).

В соответствии с этими показателями все ЭМИ условно делят на диапазоны: от «жесткого» гамма- и рентгеновского излучения к ультрафиолету (УФ), видимому, инфракрасному (ИК) и до радиоволн.
Таким образом, свет может быть разный. Отсюда логично сделать вывод, что и прозрачность тоже может быть разной, в зависимости от того, о каком свете идет речь.

Для видимого диапазона ЭМИ обычное стекло прозрачно, свет проходит через стекло, и мы все видим сквозь этот материал. Однако для других диапазонов ЭМИ стекло перестает быть прозрачным материалом: например, мы не можем загорать в солнечном свете, проходящем сквозь обычное стекло. Следовательно, для УФ ЭМИ "прозрачное" стекло вовсе не прозрачно.

Почему некоторые вещества бывают прозрачными?
Если отвечать кратко и поверхностно, то потому, что эти вещества НЕ поглощают ЭМИ. Причину поглощения (непрозрачности) или НЕ поглощения (прозрачности) можно рассмотреть на некоторых заведомо упрощенных частных примерах.

Все вещества можно условно классифицировать, в зависимости от их электронного строения, на три типа: проводники, полупроводники и диэлектрики. Эта классификация естественно вытекает из тн зонной теории квантовой физики твёрдого тела, которая вводит понятия энергетических зон: валентной, запрещенной и зоны проводимости.

Так, стёкла являются типичными диэлектриками. Ширина их запрещенной зоны (выраженная в энергии в электронвольтах) сравнительно велика, и электроны из валентной зоны при обычных условиях не попадают в зону проводимости (кстати, именно поэтому стекло не проводит электрический ток).

Если мы облучаем стекло светом (то есть ЭМИ), падающие фотоны могут взаимодействовать с электронами валентной зоны стекла.
В упрощенном случае такое взаимодействие может быть выражено в том, что электрон поглотит энергию фотона, возбудится и перейдет в зону проводимости. Произойдёт поглощение ЭМИ, стекло будет непрозрачно для фотонов такой энергии.
Это наглядно демонстрируется при сравнении прозрачности обычного стекла для видимого и УФ-излучения.

Энергия фотонов видимого излучения меньше, чем ширина запрещенной зоны стекла. Такие фотоны НЕ поглощаются электронами стекла, видимый свет проходит через стекло, стекло - прозрачное.
В то же время энергия фотонов УФ-излучения больше, чем ширина запрещенной зоны. Происходит поглощение энергии фотонов и возбуждение электронов, поэтому обычное стекло непрозрачно для УФ-излучения.

Между прочим, есть спец-стёкла, прозрачные и в ультрафиолете (до определенного предела). Например кварцевые стёкла, состоящие из чистого SiO2. Их структура такова, что ширина запрещенной зоны превышает энергию не только фотонов видимого света, но и фотонов УФ-излучения. До определённого предела".
Всё, сказанное выше, годится и для других материалов. Подробнее можно прочитать много где. Например, здесь:
https://naukatv.ru/articles/525
Юлия Хензыхенова
Юлия Хензыхенова
59 641
Лучший ответ
потому что чистое
Люда Кангина
Люда Кангина
35 576
не всякое стекло прозрачное , тоже почему
потому что только правду говорит
Зеркало не прозрачное хотя тоже стекло
Анатолий Бычков там плёнка отражающая есть просто которую делают
Nataliya Novikova Внатуре
Dmitriy Sapon зеркало зто покрытие стекла серебром
Потому что я так захотел
Nataliya Novikova Настя захотел
Стекло прозрачное из-за того, что кванты света, те фотоны проходят сквозь него, не поглощаясь, основна стекла - это диоксид кремния, а он не поглощает узкий диапазон видимого света: красный-фиолетовый, что и позволяет квантам света проходить через стекло безпрепятственно.
Почему вопросы тупые?
потому что так бог приказадл
Katuha Шефер
Katuha Шефер
472