Warum kann man durch Glas sehen?
Warum kann das Licht durch das glas durch? Das sind doch Atome wie jede anderen...
7 Antworten
Wenn Lichtwellen durch einen Stoff dringen, versuchen sie, die Elektronen, die an die Atome dieses Stoffes gebunden sind, zum Schwingen zu bringen. Gelingt dies, geben die Lichtwellen dadurch Energie ab und werden immer schwächer. Der Stoff wird dadurch undurchsichtig, da die geschwächten Lichtwellen nicht mehr durchdringen können.
Bei Glas sind die Elektronen aber so fest an die Glasatome gebunden, dass die Lichtwellen sie nicht zum Schwingen anregen können. Die Lichtwellen verlieren daher beim Durchdringen von Glas keine Energie, das Glas ist durchsichtig, weil eben die Lichtwellen ohne sichtbare Schwächung hindurch dringen können.
"Glasatome"? Mit besonders fest gebundenen Elektronen?
Eine neue Fundamentaltheorie des Lichts womöglich?
Trifft ein Lichtteilchen (Photon) auf einen undurchsichtigen Gegenstand, wird es "geschluckt": In Metallen zum Beispiel schwirren so viele Elektronen frei herum, dass das Photon ständig anstößt und all seine Energie abgegeben hat, bevor es den Weg nach draußen findet. Bei Glas dagegen, das hauptsächlich aus einem Gemisch von Silikaten (Natrium-, Kalium- oder Kalziumsilikat) besteht, gehen die Atome untereinander keine metallische, sondern eine sogenannte kovalente Bindung ein. Das bedeutet: Jedes Elektron ist genau einer Silicium-Sauerstoff-Bindung zugeordnet und bewegt sich innerhalb des Moleküls auf streng vorgeschriebenen Bahnen - es vagabundiert nicht. Zudem ist zwischen den Molekülen im Glas viel Platz - die Lichtteilchen werden auf ihrem Weg durch eine Glasscheibe also nicht von Elektronen abgelenkt und erreichen ungehindert die andere Seite der Scheibe. Aber nur, wenn die Scheibe sehr glatt ist. Wäre sie uneben, würden die ankommenden Photonen in alle möglichen Richtungen gestreut.
http://www.lovetalk.de/archiv-streitgespraeche/10759-warum-kann-man-durch-glas-durch-sehen.html
Wohl eher ein "Betriebsunfall", identitätsmässig gesehen? ;;-)
Trifft ein Lichtteilchen (Photon) auf einen undurchsichtigen Gegenstand, wird es "geschluckt": In Metallen zum Beispiel schwirren so viele Elektronen frei herum, dass das Photon ständig anstößt und all seine Energie abgegeben hat, bevor es den Weg nach draußen findet. Bei Glas dagegen, das hauptsächlich aus einem Gemisch von Silikaten (Natrium-, Kalium- oder Kalziumsilikat) besteht, gehen die Atome untereinander keine metallische, sondern eine sogenannte kovalente Bindung ein. Das bedeutet: Jedes Elektron ist genau einer Silicium-Sauerstoff-Bindung zugeordnet und bewegt sich innerhalb des Moleküls auf streng vorgeschriebenen Bahnen - es vagabundiert nicht. Zudem ist zwischen den Molekülen im Glas viel Platz - die Lichtteilchen werden auf ihrem Weg durch eine Glasscheibe also nicht von Elektronen abgelenkt und erreichen ungehindert die andere Seite der Scheibe. Aber nur, wenn die Scheibe sehr glatt ist. Wäre sie uneben, würden die ankommenden Photonen in alle möglichen Richtungen gestreut.
http://www.lovetalk.de/archiv-streitgespraeche/10759-warum-kann-man-durch-glas-durch-sehen.html
Einzelne Atome sind viel zu klein, als dass sie mit sichtbaren Licht nennenswert wechselwirken. Erst für Röntgenstrahlung sind sie undurchsichtig; allerdings auch so weit auseinander, dass ein Großteil wie Wasser durch einen Maschendrahtzaun hindurch gelangt.
In Festkörpern, wie z.B. Glas, sind die Atome so nah beieinander, dass ihre Elektronensysteme überlappen. Die optischen Eigenschaften werden über diese Elektronensysteme bestimmt, die sich über den gesamten makroskopischen Festkörper ausdehnen können.
Diese Elektronensysteme haben Resonanzen; ähnlich wie Wellen auf dem Wasser charakteristische Wellenlängen haben, die sich z.B. von Speiseöl unterscheiden. Bei Fensterglas liegt die relevante Resonanz im UV. Für eine Biene ist ein Fenster also bunt. Wir sehen kein UV, also bemerken wir die Absorption nicht und halten Glas für völlig transparent.
Völlig undurchsichtige Stoffe, z.B. Metalle, haben indes Anregungskontinua, die schon tief im IR beginnen. Das Elektronensystem wirkt hier als Kurzschluss und lässt das Licht gar nicht erst hinein.
Mit der atomaren Struktur der Materie, hat das nur sehr mittelbar etwas zu tun.
Weil es Lichtdurchlässig ist und daher die Objekte dahinter auch ihr Licht zurück in unser Auge strahlen können.
2 doofe ein gedanke :D