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