fläche physikalische Eigenschaft glas kunststoff Eigenschaft wellenlänge Transparenz

Transparenz?

Von: , Frage gestellt am Do, 10. Aug 2000

Welche physikalische Eigenschaft bewirkt, daß gewisse Materiale
durchsichtig sind. Glas und Kunststoff(Plexiglas)
Es ist mir bekannt, daß (im sichtbarem Breich) Materie jeweils die Frbe hat, deren Wellenlänge reflektiert wird. Materie erscheint weiß, wenn sie alle Wellenlängen reflektiert und schwarz, wenn sie alle schluckt. Glas absorbiert nichts und reflektiet nichts. Was macht es transparent? Etwa diese Eigenschaft? Und warrum?

Danke.
Milan

6 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 28 Minuten hilfreich

   Re: Transparenz?

   Welche physikalische Eigenschaft bewirkt, daß gewisse
   Materiale durchsichtig sind. Glas und Kunststoff(Plexiglas)
   Es ist mir bekannt, daß (im sichtbarem Breich) Materie jeweils
   die Frbe hat, deren Wellenlänge reflektiert wird. Materie
   erscheint weiß, wenn sie alle Wellenlängen reflektiert und
   schwarz, wenn sie alle schluckt. Glas absorbiert nichts und
   reflektiet nichts. Was macht es transparent? Etwa diese
   Eigenschaft? Und warrum?
   Am besten wir zäumen das Pferd von hinten auf und fragen uns, warum gewisse materie farbig ist. 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.
   

   • Antwort von nach 2 Tagen hilfreich

     Re^2: Transparenz?

     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.
     Hallo alle Freunde!
     
     Herzlichen Dank für die ausführliche Antworten. Es ist mir alles
     so gut wie klar, nur eines blieb mir noch offen. Bei der Frage
     warum eine bestimmte Materie, homogene Materie transparent ist,
     ging mir noch keines Licht auf.Logisch, daß die Oberfläche bei
     transparenten Materailen spigelt und bricht das Licht, sonst
     wären ja Spiegel oder Linsen unmöglich.Eine schwarze Fläche hinter der Scheibe genügt für die totale reflexion. Aber nur wieso bei farblosen Glas das Licht ohne Wiederstand durchläuft. Ist dafür das Kristallgitter verantwortlich oder Molekularaufbau? Aber nicht nur kristaline, auch amorfe Materie kann durchsichtig sein.Dies bezieht sich auch auf Flüssigkeiten z.B.Wasser. Auch undurchsichtige Materiale können in extrem dünnen Folien durchsichtig sein. Ist das nicht eine Frage der
     Struktur, daß alle Wellenlängen(Frequenzen) von infrarot bis
     Ultraviolet durgelaßan und nicht absorbiert werden? Warum ist die Struktur unsichtbar?
     
     Grüße Milan.
     

     • Antwort von nach 2 Tagen hilfreich

       Re^3: Transparenz?

       Hallo Milan, Herzlichen Dank für die ausführliche Antworten. Es ist mir
       alles
       so gut wie klar, nur eines blieb mir noch offen. Bei der Frage
       warum eine bestimmte Materie, homogene Materie transparent
       ist,
       ging mir noch keines Licht auf.Logisch, daß die Oberfläche bei
       transparenten Materailen spigelt und bricht das Licht, sonst
       wären ja Spiegel oder Linsen unmöglich.
       Eine schwarze Fläche
       hinter der Scheibe genügt für die totale reflexion.
       Totalreflexion bekommst du beim übergang von einem optisch dichten in ein optisch dünneres medium (z.b. glas->Luft), wenn der einfallswinkel einen bestimmte grenzwert (den sog. grenzwinkel) überschreitet:
       
       Sin alpha_grenz=n_dünn/n_dicht
       
       Ob du nun eine schwarze fläche dahinter anbringst spielt keine rolle. Ausnahme: du schaffst es ein medium mit anderem brechungsindex im abstand << wellenlänge anzubringen (z.b. fettfleck auf glas). Dann hast du die sogenannte gestörte totalreflexion ("frustrated total reflection"). Aber nur
       wieso bei farblosen Glas das Licht ohne Wiederstand
       durchläuft. Ist dafür das Kristallgitter verantwortlich oder
       Molekularaufbau? Aber nicht nur kristaline, auch amorfe
       Materie kann durchsichtig sein.Dies bezieht sich auch auf
       Flüssigkeiten z.B.Wasser.
       Stell die frage doch mal andersherum: Warum wird licht absorbiert? Also, da gibt es anregung des elektronengases (z.b. in metallen, licht ist ja eine elektromagnetische welle), anregung molekularer zustände und anschließende emission (dies wird zum bau von z.b. gaslasern verwendet). Dann gibt es diffuse streuung an kleinen partikeln (Mie-streuung, rayleigh-streung). Diese verschiedenen prozesse können von der wellenlänge (=Energie) abhängig sein. Auch undurchsichtige Materiale
       können in extrem dünnen Folien durchsichtig sein.
       Genau, es ist eine frage der eindringtiefe. Z.b. dringt licht wenige hundert nanometer in gold ein, d.h. eine 20 nm - 50 nm goldschicht ist durchsichtig (na ja, nicht zu 100% aber ausreichend. Aber nur im sichtaberen!, im IR nicht mehr. Deshalb werden sonnenbrillen manchmal mit einer goldschicht überzogen, damit du nicht dahinter schwitzt). Ist das
       nicht eine Frage der
       Struktur, daß alle Wellenlängen(Frequenzen) von infrarot bis
       Ultraviolet durgelaßan und nicht absorbiert werden?
       Du hast völlig recht. Es ist eine frage der molekularen struktur. Warum ist
       die Struktur unsichtbar?
       Weil zu klein und die prozesse zu schnell ablaufen. Mit viel viel aufwand kann man manchmal zuschauen
       
       Grüße Robert
       
       

       • Antwort von nach 5 Tagen hilfreich

         Re^4: Transparenz?

         
         
         
         
         
         
         
         
         Warum ist
         die Struktur unsichtbar?
         Weil zu klein und die prozesse zu schnell ablaufen. Mit viel
         viel aufwand kann man manchmal zuschauen
         
         Grüße Robert
         Herzlichten Dank Robert
         
         Milan
         

2. Antwort von nach einem Tag hilfreich

   Re: Transparenz?

   Hi Milan,
   
   Du erklärst eigentlich schon selbst warum Glas transparent ist.
   Glas oder andere durchsichtige Stoffe haben die Eigenschaft bestimmte Wellenlängen an Licht durchzulassen. Grünes Glas lässt Beispielsweise nur die Wellenlänge durch die du als Farbe grün wahrnimmst. Bei komplett durchsichtigen Stoffen, wie Fensterglass
   werden alle Wellenlängen die dein Auge wahrnehmen kann durch gelassen. Darum erscheint es für dich als durchsichtig. Das prägt die Eigenschaft transparent. Die Aussage das Glas nichts absorbiert oder reflektiert ist nicht ganz korrekt. Glas kann mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden, so das es zum Bsp. keine Infarotstrahlen durchlässt oder andere Arten von Lichteinwirkung.
   
   Ich hoffe ich konnte dir weiter helfen.
   
   Tschau
   Sebastian [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
   

3. Antwort von nach einem Tag hilfreich

   Re: Transparenz?

   Hallo,
   nachdem das mit der absorbtion schon erklärt wurde,
   noch ein kleiner hinweis: schwarz, wenn sie alle schluckt. Glas absorbiert nichts und
   reflektiet nichts.
   Das stimmt nicht. Glas reflektiert licht sehr wohl. Deshalb kannst du z.b. bei tag oft nicht oder nur sehr schwer von außen durch ein fenster in einen dunklen raum sehen. Du siehst dann nur die spiegelung des gartens. Das reflexionsverhalten hängt von der polarisation des lichtes ab (stichwort: fresnel'sche formeln). Um störende reflexe auf glas zu vermeiden verwendet man spezielle beschichtungen. ´
   
   Grüße Robert
   

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