γιατί το γυαλί είναι διαφανές

Ορισμένες ουσίες φαίνονται διαφανείς επειδή ούτε απορροφούν ούτε διασκορπίζουν το φως. Παραδείγματα περιλαμβάνουν νερό, γυαλί και μερικές πλαστικές μεμβράνες. Τα περισσότερα αέρια είναι διαφανή, επειδή τα μόρια του αερίου έχουν ασθενείς αλληλεπιδράσεις και μεγάλες αποστάσεις.Όταν προσπίπτει φως, το μεγαλύτερο μέρος του φωτός θα περάσει μέσα από τα μοριακά κενά χωρίς να διασκορπιστεί ή να απορροφηθεί. Σε ένα υγρό που αποτελείται από μόρια, όπως το νερό, λόγω της ασθενούς αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων, συχνά απορροφά μόνο φως ορισμένων μηκών κύματος, επομένως φαίνεται διαφανές.

Ο βαθμός στον οποίο τα υγρά και τα αέρια απορροφούν το φως εξαρτάται επίσης από το βάθος ή το πάχος των ίδιων των υγρών και των αερίων. Στο ορατό φως, τα χρώματα που κατανέμονται ανάλογα με το μήκος κύματος είναι το κόκκινο, το πορτοκαλί, το κίτρινο, το πράσινο, το μπλε, το λουλακί και το μωβ. Το μοβ φως είναι το συντομότερο ορατό κύμα φωτός και είναι πιο πιθανό να διασκορπιστεί και να ανακλαστεί. Όταν ο ήλιος λάμπει στη θάλασσα, το μεγαλύτερο μέρος του φωτός απορροφάται από τη θάλασσα και μόνο μια μικρή ποσότητα μπλε και μοβ φωτός διασκορπίζεται και αντανακλάται. Τα ανθρώπινα μάτια είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στο μπλε φως, έτσι ο ωκεανός που βλέπουμε είναι μπλε. Στην πραγματικότητα, αν πάρετε μόνο έναν μικρό κουβά θαλασσινό νερό, θα το βρείτε τόσο διαφανές όσο το συνηθισμένο καθαρό νερό.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων ή ιόντων στα στερεά είναι τόσο ισχυρή που μπορεί να απορροφήσει φως σε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος. Το γυαλί είναι στην πραγματικότητα ένα υπερψυγμένο υγρό που σχηματίζεται από την ταχεία στερεοποίηση του διοξειδίου του πυριτίου και άλλων ακαθαρσιών σε υγρή κατάσταση, και δεν κρυσταλλώνεται καλά σε διατεταγμένους κρυστάλλους. Υπάρχουν λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια σε αυτό, με αποτέλεσμα πολύ ασθενή φαινόμενα ανάκλασης και ορατά Η φωτεινή ζώνη είναι ακριβώς σωστή. Δεν βρίσκεται στη ζώνη απορρόφησής της, επομένως το μεγαλύτερο μέρος του φωτός μπορεί να περάσει μέσα από το γυαλί. Εάν προστεθούν διαφορετικές ακαθαρσίες στο γυαλί, το γυαλί μπορεί να απορροφήσει ή να αντανακλά φως διαφορετικού μήκους κύματος και το χρώμα του μπορεί επίσης να ποικίλλει. Για παράδειγμα, το γυαλί θα φαίνεται πράσινο μετά την προσθήκη οξειδίου του χρωμίου, μωβ όταν προστεθεί με διοξείδιο μαγγανίου και μπλε όταν προστίθεται με οξείδιο του κοβαλτίου. Επομένως, το γυαλί μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων οπτικών συσκευών.

Επιπλέον, όλα τα είδη κοσμημάτων που μιμούνται γυαλί μοιάζουν πραγματικά με αληθινά. Ομοίως, πολλοί μονωτές, όπως το κορούνδιο, το οποίο αποτελείται από οξείδιο του αλουμινίου, είναι επίσης διαφανείς. Εάν το κορούνδιο αναμειχθεί με ιχνοστοιχεία ακαθαρσιών όπως τιτάνιο, σίδηρος, βανάδιο κ.λπ., γίνεται αυτό που συχνά αποκαλείται ζαφείρι· εάν το κορούνδιο αναμιχθεί με ίχνη ακαθαρσιών στοιχείου καδμίου, γίνεται κόκκινο, που είναι αυτό που είναι που συχνά αποκαλείται ρουμπίνι.