Wieso ist Diamantenstaub von ganz normalen, transparenten Diamanten schwarz?
Gruss Freman
Die Antwort eines totalen Laien, der sich nur was zurechtlegt:
Der Diamant ist ein lichtdurchlässiges Medium. Am Übergang verschieden dichter Medien wird das Licht gebrochen. Das geschieht beim Staub millionenfach. Damit dürfte das Licht restlos überfordert sein. Es läuft sich schon am winzigsten Bruchteil des Materials tot. Ich könnte mir denken, daß es sich bei Glas ähnlich verhält. Die einzelnen Partikel können das Licht nicht oder nur schlecht reflektieren, weil der kristalline Aufbau - trotz der Kleinheit der Struktur - erhalten bleibt. Das Licht dringt ein, ohne daß dabei eine sehenswerte Lichtmenge zurückkommt. Dann wird es gebrochen-gebrochen-gebrochen… aber die Photonen oder was-auch-immer-das-für’n-Zeugs-ist, erreichen nie wieder Dein Auge.
Muß ja nicht unbedingt stimmen… aber es hört sich zumindest halbwegs logisch an.
Gruß!
Tino
Auch Diamanten sind schwarz-grau. Nur Brillianten nicht.
Frank
Lieber Tino,
ich möchte da aus der Sicht des Pigmentchemikers ein bißchen was geradebiegen. Nicht aus Besserwisserei, sondern der Wahrheit zu Liebe, also nicht bös´ nehmen…
Außerdem seien im folgenden mit Licht bzw. Wellenlängen stets die für den Menschen sichtbaren Bereiche des Spektrums gemeint.
Die Antwort eines totalen Laien, der sich nur was zurechtlegt:
Der Diamant ist ein lichtdurchlässiges Medium. Am Übergang
verschieden dichter Medien wird das Licht gebrochen.
Sehr richtig, beim Diamanten sogar besonders gut, da er eine hohe Brechzahl hat.
Das geschieht beim Staub millionenfach. Damit dürfte das Licht
restlos überfordert sein. Es läuft sich schon am winzigsten
Bruchteil des Materials tot.
Da setzt der Denkfehler ein, IMHO allerdings eine läßliche Sünde. Denn der Lichtstrahl wird beim Wechsel von einem Medium ins andere zum Teil gebrochen und zum Teil reflektiert. Und (fast) nicht absorbiert. Umlenken ist eine schlichte Rictungsänderung. Ist die Differenz der Brechzahlen klein so ist auch die Richtungsänderung klein. Per definitionem ist die Brechzahl von Luft = 1. Alle Stoffe, die keine Wellenlängen selektiv absorbieren erscheinen weiß = Streuung aller Wellenlängen oder schwarz = Absorption aller Wellenlängen. So ist zum Beispiel Mehl oder Salz weiß, weil selbst bei diesen Stoffen die Brechzahldiffernz zu Luft groß genug ist, um weiß und nicht transparent zu erscheinen. Das ändert sich bei Betrachtung eines großen Kristalls, da ist die Zahl der Grenzflächen wichtig, denn (fast) nur dort findet die Umlenkung statt. Je mehr Grenzflächen, desto wahrscheinlicher wird ein Lichtstrahl derart aus der bahn geworfen, daß er ins Auge des Betrachters fällt und nicht „durchgeht“. Daher ist Dein nächster Absatz genau falsch, es verhält suich eben anders herum.
Ich könnte mir denken, daß es sich bei Glas ähnlich verhält. Die einzelnen Partikel können
das Licht nicht oder nur schlecht reflektieren, weil der
kristalline Aufbau - trotz der Kleinheit der Struktur -
erhalten bleibt. Das Licht dringt ein, ohne daß dabei eine
sehenswerte Lichtmenge zurückkommt. Dann wird es
gebrochen-gebrochen-gebrochen… aber die Photonen oder
was-auch-immer-das-für’n-Zeugs-ist, erreichen nie wieder Dein
Auge.
Denke doch mal Glas verschiedenster Teilchengröße: Nimm einen Haufen Glaskugeln von 50 mm Durchmesser, sie erscheinen halbtransparent. Machst Du den Durchmesser der Kugeln immer kleiner bei gleich großem Haufen, so erscheint der Haufen immer heller, bei Pulver ist er schon recht weiß (wenn man die leicht grüne Eigenfarbe von Gebrauchsglas mal wegläßt). Mit Sand ist es genauso.
Kreide schreibt auf trockener Tafel, weil an der Grenzfläche der vielen Kriedestaubteilchen zu Luft das Licht gebrochen werden kann (Differenz der Brechzahlen = ca. 0,4) auf nasser Tafel sieht man fast nichts, weil die Differenz zu Wasser mit ca. 0,1 viel zu klein ist. Weißpigmente wie TiO2 oder ZnS zeichnen sich durch hohe Brechzahlen von > 2,3 aus, sie wirken aber auch nur, wenn die Teilchengröße stimmt.
Ich halte daher auch für Wahrscheinlicher, daß die Färbung von Diamantstaub eher aufgrund der Eigenfarbe zustande kommt. Die Transparenz ist flöten und die Eigenfarbe wird stärker sichtbar, so wie beim Kochsalzkristall.
Ich hoffe das war kein Overkill…
Liebe Grüße
Bernd
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Wieso ist Diamantenstaub von ganz normalen, transparenten
Diamanten schwarz?Gruss Freman
Hi Freman
Der Diamatstaub, den ich zum Polieren verwendet habe, war farblos.
Eventuell färbt der Hersteller den Diamantstaub ein…
Oder er enthält nach der Vermahlung einen geringen Anteil von Graphit. Diamant ist unter Oberflächenbedingungen instabil und kann bei (erheblicher) thermischer und/oder mechanischer Beanspruchung in Graphit umgewandelt werden.
Gruß
Mike
Auch Diamanten sind schwarz-grau. Nur Brillianten nicht.
Frank
Hi frank
Die Bezeichnung „Brilliant“ ist eine Bezeichnung für einen speziellen Schliff eines Diamanten.
Diamanten können praktisch aller Farben annehmen.
Industriediamanten sind allerdings meist braun und mit zahlreichen Einschlüssen.
Gruß
Mike
bin doch kein Gemologe 
Auch Diamanten sind schwarz-grau. Nur Brillianten nicht.
FrankHi frank
Die Bezeichnung „Brilliant“ ist eine Bezeichnung für einen
speziellen Schliff eines Diamanten.Diamanten können praktisch aller Farben annehmen.
Industriediamanten sind allerdings meist braun und mit
zahlreichen Einschlüssen.
OK, ich meinte alle geschliffenen, die auch rose sein können. Was weiß ich, wie die ganzen Schliffe heißen.
Wir haben künstliche größere, die sind grau (eher schwarz-weiß). Von Naturdiamanten habe ich mal ein Bild gesehen, die waren alle sehr dunkel - möglich daß die auch dunkelbraun waren.
Gruß
Frank
Hi
neben der brechung gibt es auch die lichtbeugung. sie in grössenordnungen der wellenlänge auf, die staub schon erreichen kann. deshalb ist der himmel auch blau und nicht durchsichtig, wie mans erwarten sollte.
vielleicht hat es auch damit zu tun?
chris