Warum ist Glas durchsichtig (bei bestimmten Wellenlängen)?

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5 Antworten

Glas ist durchsichtig, weil Materie nicht existiert U N D keine der "Energiewolken" (Elektronen, Protonen, Neutronen, in Summe, Atomkerne und Atome) zum schwingen angeregt werden, denn nichts von alledem kann in Resonanz zu den Schwingungen des sichtbaren Lichts geraten. Da nichts im Glas ins Schwingen kommt, können auch "Nachbar-Energiewolken" nicht ins schwingen kommen, sie lassen das Licht ungehindert passieren. Die Energie in den Wellenlängen des Lichts kann nicht mit den Energiewolken des Glases in Interaktion treten, weshalb sie, die Energie des Lichts, nicht in Schwingungen der Energiewolken gewandelt (und absorbiert) wird. Kurz gesagt: Es existiert keine Materie und die Frequenzen der Energiequanten passen nicht, um in Resonanz zu kommen...

Migemaha

Das Zauberwort in der Physik heisst 'Transmission'.

In diesem Zusammenhang empfehle ich dir aber auch gleich die dazugehörenden Themen. - Reflexion, Absorbation, Streuung

genaueres in Gersten/Kneser "Physik"

um vielleicht die Frage mit einfacheren Worten zu erklären:

Jedes Medium ist mehr ode weniger transparent. Wie transparent es ist, haengt davon ab, wie es die jeweils auftreffende Wellenlaenge aus dem Wellen-Spektrum absorbiert oder nicht absorbiert. So ist z. B. normales Fensterglas für den Bereich des sichtbaren Lichtes transparent, d. h. man kann durchsehen, fuer UV-Strahlung hingegen schon nicht mehr, ebenso für Infrarotstrahlung (Treibhaus). Vor Roentgenstrahlung hingegen schuetzt normales Fensterglas jedoch auch nicht, weil die praktisch nur durch Blei nicht hindurchkommen.

Das liegt daran, daß innerhalb dieser Materie Übergänge zwischen Quantenzuständen möglich sind, die der Energie von Lichtquanten des sichtbaren Spektrums entsprechen. Dringt nun Licht in diese Materie, werden diese Lichtquanten absorbiert und fehlen im zurückgeworfenen Licht, welches nun ein farbig erscheinendes Absorptionsspektrum aufweist.

Wenn die betreffende Materie keine Übergänge im Energiebereich des sichtbaren Spektrums ausfeist, so ist das Spektrum des einfallenden Lichtes mit dem des reflektierten identisch und die Materie erscheint weiß.

Ob die Materie durchsichtig oder trüb erscheint hängt davon ab, wie homogen das Medium ist. Bei einem inhomogenes Medium wie Papier wird das Licht an den vielen Phasengrenzen in alle möglichen Richtungen Gebrochen und reflektiert, wodurch es undurchsichtig wird und das Licht diffus zurückstreut (Remission). Ein einem homogenen Medium wie Glas erfolgt die Reflektion nur an den äußeren Grenzen des Körpers, während die Lichtstrahlen im inneren linear verlaufen, wodurch der Gegenstand durchsichtig erscheint, sofern das Licht an der Oberfläche nicht vollständig reflektiert wird.

Die Energie des Lichts (quantenmechanisch) schreibt man so: E = Planckkonstante x Freuenz (Dafür bekam Einstein seinen Nobelpreis, nicht für E=mc^2!!!) D.h. es gibt "Energieportionen". Genauso ist es im Festkörper (=Gitter). Wenn nun diese Energieportionen zuammenpassen, wird Licht absorbiert, gestreut oder reflektiert. Wenn nicht, geht es ungehindert durch. Das ist bei Glas und sichtbarem Licht (Wellenlänge um 600nm)der Fall.

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Wenn Du es einem Kind erklären möchtest vielleicht über eine Analogie:

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Halte eine Gitarre vor einen Lautsprecher. Bei manchen Tönen (mit einer bestimmten Frequenz) summt die Gitarre mit; d.h. die Gitarre nimmt Energie auf. Bei anderen Tönen macht die Gitarre das nicht.

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So ist es auch bei Glas: hier entspricht das Licht dem Ton und die Gitarre dem Glas. Bei manchen Wellenlängen schluckt das Glas die Energie und wandelt sie in Wärme um (Glas ist undurchsichtig), bei anderen Wellenlängen ist dies halt nicht so (das Glas ist durchsichtig).

Wie is das genau? Erwachsenenniveau? Kleinere Wellenlänge, höhere Energie, höhere eindringtiefe in Materialien ? Gibts da ne gleichmäßige verteilung ? Materialabhängigkeiten ? Graphen ?

man könnte es auch über den teilchen-aspekt der photonen erklären. jeder festkörper ist mit einem sieb mit mehreren lagen vergleichbar. manche sind so dicht, dass die winzig kleinen licht-"körnchen" nicht durchkommen, andere, nämlich glas, nicht. so läßt sich auch erklären, dass bspw. ein sehr dünner holzschnitz durchscheinend ist (wenige lagen = einige photonen kommen durch).

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