Les propriétés optiques des verres sont associées aux caractéristiques de l'interaction des rayons lumineux avec le verre. Ce sont les propriétés optiques qui déterminent la beauté et l'originalité du traitement décoratif de la verrerie.
Réfraction et dispersion caractériser les régularités de la propagation de la lumière dans une substance, en fonction de sa structure. La réfraction de la lumière est un changement de direction de propagation de la lumière lors de son passage d'un milieu à un autre, qui diffère du premier par la valeur de la vitesse de propagation.
En figue. 6 montre le trajet d'un faisceau lorsqu'il traverse une plaque de verre plan-parallèle. Le rayon incident fait des angles avec la normale à l'interface au point d'incidence. Si le faisceau passe de l'air au verre, alors i est l'angle d'incidence, r est l'angle de réfraction (sur la figure, i> r, car la vitesse de propagation des ondes lumineuses dans l'air est plus grande que dans le verre, dans ce l'air est un milieu optiquement moins dense que le verre).
La réfraction de la lumière est caractérisée par l'indice de réfraction relatif - le rapport de la vitesse de la lumière dans le milieu à partir de laquelle la lumière tombe sur l'interface à la vitesse de la lumière dans le deuxième milieu. L'indice de réfraction est déterminé à partir du rapport n = sin i / sin r. L'indice de réfraction relatif n'a pas de dimension, et pour les milieux transparents, air-verre est toujours supérieur à l'unité. Par exemple, les indices de réfraction relatifs (par rapport à l'air) : eau - 1,33, verre cristal - 1,6, - 2,47.
Riz. 6. Schéma du faisceau traversant une plaque de verre plan-parallèle
Riz. 7. Spectre prismatique (dispersif) a - décomposition d'un faisceau lumineux par un prisme; b - gammes de couleurs de la partie visible
Dispersion de la lumière est la dépendance de l'indice de réfraction sur la fréquence de la lumière (longueur d'onde). La dispersion normale est caractérisée par une augmentation de l'indice de réfraction avec une fréquence croissante ou une longueur d'onde décroissante.
En raison de la dispersion, un faisceau de lumière traversant un prisme en verre forme une bande arc-en-ciel sur l'écran installé derrière le prisme - un spectre prismatique (dispersif) (Fig. 7, a). Dans le spectre, les couleurs sont disposées dans une certaine séquence, allant du violet au rouge (Fig. 7.6).
La raison de la décomposition de la lumière (dispersion) est la dépendance de l'indice de réfraction sur la fréquence de la lumière (longueur d'onde): plus la fréquence de la lumière est élevée (longueur d'onde plus courte), plus l'indice de réfraction est élevé. Dans le spectre prismatique, les rayons violets ont la fréquence la plus élevée et la longueur d'onde la plus basse, et les rayons rouges ont la fréquence et la longueur d'onde les plus basses, par conséquent, les rayons violets sont plus réfractés que les rouges.
L'indice de réfraction et la dispersion dépendent de la composition du verre, et l'indice de réfraction dépend également de la densité. Plus la densité est élevée, plus l'indice de réfraction est élevé. Les oxydes CaO, Sb 2 O 3 , PbO, BaO, ZnO et les oxydes alcalins augmentent l'indice de réfraction, l'ajout de SiO 2 le diminue. La dispersion augmente avec l'introduction de Sb 2 O 3 et de PbO. CaO et BaO ont un effet plus fort sur l'indice de réfraction que sur la dispersion. Les verres contenant jusqu'à 30% de PbO sont principalement utilisés pour la production de produits hautement artistiques, de verrerie de haute qualité soumise à un broyage, car le PbO augmente considérablement l'indice de réfraction et la dispersion.
Réflexion lumineuse- un phénomène observé lorsque la lumière tombe à l'interface de deux milieux optiquement dissemblables et consiste en la formation d'une onde réfléchie se propageant de l'interface dans le même milieu d'où provient l'onde incidente. La réflexion est caractérisée par le coefficient de réflexion, qui est égal au rapport du flux lumineux réfléchi sur celui incident.
Environ 4% de la lumière est réfléchie par la surface du verre. L'effet réfléchissant est renforcé par la présence de nombreuses surfaces polies (fil de diamant, facettage).
Si les irrégularités de l'interface sont petites par rapport à la longueur d'onde de la lumière incidente, alors la réflexion spéculaire se produit, si les irrégularités sont supérieures à la longueur d'onde, la réflexion diffuse, dans laquelle la lumière est diffusée par la surface dans toutes les directions possibles. La réflexion est dite sélective si la réflectance n'est pas la même pour la lumière avec des longueurs d'onde différentes. La réflexion sélective explique la couleur des corps opaques.
Diffusion de la lumière- un phénomène observé lors de la propagation d'ondes lumineuses dans un milieu présentant des inhomogénéités réparties aléatoirement et consistant en la formation d'ondes secondaires qui se propagent dans toutes les directions possibles.
Dans le verre transparent ordinaire, il n'y a pratiquement pas de diffusion de la lumière. Si la surface du verre est inégale (verre dépoli) ou si des inhomogénéités (cristaux, inclusions) sont uniformément réparties dans l'épaisseur du verre, alors les ondes lumineuses ne peuvent pas traverser le verre sans se disperser et donc ce verre est opaque.
Transmission et absorption de la lumière est expliqué comme suit. Lorsqu'un faisceau lumineux d'intensité I 0 traverse un milieu transparent (substance), l'intensité du flux initial est affaiblie et le faisceau lumineux sortant du milieu aura une intensité I< I 0 . Ослабление светового потока связано частично с явлениями отражения и рассеяния света, что главным образом происходит за счет поглощения световой энергии, обусловленного взаимодействием света с частицами среды.
L'absorption réduit la translucidité globale du verre, qui est d'environ 93 % pour le verre sodocalcique incolore. L'absorption de la lumière est différente pour différentes longueurs d'onde, les verres colorés ont donc des couleurs différentes. La couleur du verre (tableau 2), qui est perçue par l'œil, est déterminée par la couleur de la partie du faisceau lumineux incident qui a traversé le verre sans être absorbée.
Les indicateurs de transmission (absorption) dans la région spectrale visible sont importants pour évaluer la couleur des verres de haute qualité, de signalisation et autres verres colorés, dans la région infrarouge - pour les processus technologiques de fusion du verre et de moulage de produits (transparence thermique des verres), dans l'ultraviolet - pour les propriétés opérationnelles des verres (les produits en verre uvol doivent transmettre les rayons ultraviolets et ceux des conteneurs - à retenir).
Biréfringence- bifurcation d'un faisceau lumineux lors du passage dans un milieu optiquement anisotrope, c'est-à-dire un milieu ayant des propriétés différentes dans des directions différentes (par exemple, la plupart des cristaux). Ce phénomène se produit car l'indice de réfraction dépend de la direction du vecteur électrique de l'onde lumineuse. Un rayon de lumière entrant dans le cristal est décomposé en deux rayons - ordinaire et extraordinaire. Les vitesses de propagation de ces rayons sont différentes. La biréfringence est mesurée par la différence de trajet des rayons, nm/cm.
Avec un refroidissement ou un chauffage inégal du verre, des contraintes internes y apparaissent, provoquant une biréfringence, c'est-à-dire que le verre est assimilé à un cristal biréfringent, par exemple le quartz, le mica, le gypse. Ce phénomène est utilisé pour contrôler la qualité du traitement thermique du verre, principalement le recuit et la trempe.
Pour commencer, disons quelques mots sur les solides, les liquides et les gaz. Dans un solide, les molécules sont étroitement attirées les unes aux autres. Ils sont littéralement collés ensemble.
C'est pourquoi les solides ont une forme finie, comme une boule ou un cube. Mais bien que les molécules soient très serrées, elles vibrent toujours légèrement autour de leur position médiane (rien dans la nature ne reste immobile).
Molécules dans les liquides et les gaz
Dans les liquides, les molécules sont plus librement connectées les unes aux autres. Ils glissent et se déplacent les uns par rapport aux autres. Par conséquent, les liquides sont fluides et occupent tout le volume du récipient dans lequel ils sont versés. Dans les gaz, les molécules sont complètement indépendantes les unes des autres. Ils volent à grande vitesse dans toutes les directions. La vitesse de vol moyenne d'une molécule d'hydrogène à une température de 0 degré Celsius est de 5600 kilomètres par heure. Il y a beaucoup d'espace libre entre les molécules de gaz. Vous pouvez traverser un nuage de gaz sans même le remarquer.
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Pourquoi les gaz sont-ils transparents mais pas les solides ?
La température joue un rôle décisif dans le fait qu'une substance donnée soit solide, liquide ou gazeuse. Sous une pression normale à la surface de la terre à des températures de 0 degré Celsius et moins, l'eau est un solide. À des températures comprises entre 0 et 100 degrés Celsius, l'eau est liquide. À des températures supérieures à 100 degrés Celsius, l'eau est un gaz. La vapeur de la poêle se répand uniformément dans toute la cuisine dans toutes les directions.
Sur la base de ce qui précède, supposons que l'on puisse voir à travers les gaz, mais c'est impossible à travers les solides. Mais certains solides, comme le verre, sont aussi transparents que l'air. Comment ça marche? La plupart des solides absorbent la lumière incidente sur eux. Une partie de l'énergie lumineuse absorbée est dépensée pour chauffer le corps. La majeure partie de la lumière incidente est réfléchie. Par conséquent, nous voyons un solide, mais nous ne pouvons pas voir à travers.
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Pourquoi le verre est-il transparent ?
Les molécules de verre absorbent les photons de la lumière incidente. Au même moment, les molécules de verre émettent les mêmes photons dans la même direction. Le verre absorbe les photons et émet les mêmes photons dans la même direction. C'est ainsi que le verre se révèle transparent, c'est-à-dire qu'il transmet la lumière. La même histoire se produit avec l'eau et d'autres liquides pratiquement incolores. La majeure partie de la lumière incidente est transportée par des molécules. Certains photons sont absorbés et leur énergie est dépensée pour chauffer le liquide.
Dans les gaz, les molécules sont très éloignées les unes des autres. Les rayons lumineux peuvent traverser un nuage de gaz sans rencontrer une seule molécule sur leur chemin. C'est le cas de la plupart des photons de la lumière solaire traversant l'atmosphère terrestre. La lumière est diffusée lorsqu'elle entre en collision avec des molécules de gaz. Lorsque la lumière blanche entre en collision avec une molécule, elle se divise en un spectre de couleurs. Par conséquent, apparemment, les gaz de l'atmosphère terrestre semblent bleus. Malgré cela, ils sont considérés comme transparents.
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Enfant, j'ai demandé un jour à mon père : « Pourquoi le verre laisse-t-il passer la lumière ? À ce moment-là, j'avais appris que la lumière est un flux de particules appelées photons, et il me semblait incroyable de voir comment une si petite particule pouvait voler à travers un verre épais. Le père a répondu: "Parce que c'est transparent." J'ai gardé le silence, car j'ai compris que "transparent" n'est qu'un synonyme de l'expression "laisse passer la lumière", et mon père ne connaît pas la réponse. Il n'y avait pas non plus de réponse dans les manuels scolaires, mais j'aimerais bien savoir. Pourquoi le verre laisse-t-il passer la lumière ?
Réponse
Les physiciens appellent la lumière non seulement lumière visible, mais aussi rayonnement infrarouge invisible, rayonnement ultraviolet, rayons X, rayonnement gamma, ondes radio. Les matériaux transparents à une partie du spectre (par exemple, à la lumière verte) peuvent être opaques à d'autres parties du spectre (le verre rouge, par exemple, ne transmet pas les rayons verts). Le verre ordinaire ne transmet pas de rayonnement ultraviolet et le verre de quartz est transparent au rayonnement ultraviolet. Pour les rayons X, les matériaux transparents sont des matériaux qui ne transmettent pas du tout la lumière visible. Etc.
La lumière est constituée de particules appelées photons. Les photons de différentes "couleurs" (fréquences) transportent différentes portions d'énergie.
Les photons peuvent être absorbés par la matière, lui transférant de l'énergie et la réchauffant (bien connu de tous ceux qui se font bronzer sur la plage). La lumière peut être réfléchie par la substance, après avoir pénétré dans nos yeux, nous voyons donc des objets autour de nous, et dans l'obscurité totale, où il n'y a pas de sources lumineuses, nous ne voyons rien. Et la lumière peut traverser une substance - et alors on dit que cette substance est transparente.
Différents matériaux dans différentes proportions absorbent, réfléchissent et transmettent la lumière et diffèrent donc par leurs propriétés optiques (plus foncé et plus clair, couleurs différentes, brillant, transparence) : la suie absorbe 95% de la lumière incidente, et un miroir en argent poli réfléchit 98% de la lumière. Un matériau à base de nanotubes de carbone a été créé, qui ne réfléchit que 45 millièmes de pour cent de la lumière incidente.
Des questions se posent : quand un photon est-il absorbé par la matière, quand est-il réfléchi et quand traverse-t-il la matière ? Nous ne nous intéressons plus qu'à la troisième question, mais en cours de route nous répondrons à la première.
L'interaction de la lumière et de la matière est l'interaction des photons avec les électrons. Un électron peut absorber un photon et peut émettre un photon. Il n'y a pas de réflexion de photons. La réflexion des photons est un processus en deux étapes : l'absorption d'un photon et l'émission ultérieure d'exactement le même photon.
Les électrons d'un atome ne sont capables d'occuper que certaines orbites, chacune ayant son propre niveau d'énergie. L'atome de chaque élément chimique est caractérisé par son propre ensemble de niveaux d'énergie, c'est-à-dire les orbites autorisées des électrons (il en va de même pour les molécules, les cristaux, l'état condensé de la matière : la suie et le diamant ont les mêmes atomes de carbone, mais le les propriétés optiques des substances sont différentes; les métaux, la lumière réfléchissante fine, sont transparents et changent même de couleur (or vert) si des films minces en sont faits; le verre amorphe ne transmet pas la lumière ultraviolette et le verre cristal des mêmes molécules d'oxyde de silicium est transparent aux rayons ultraviolets).
Après avoir absorbé un photon d'une certaine énergie (couleur), l'électron se déplace vers une orbite plus élevée. Au contraire, en émettant un photon, l'électron passe sur une orbite inférieure. Les électrons peuvent absorber et émettre non pas des photons, mais uniquement ceux dont l'énergie (couleur) correspond à la différence des niveaux d'énergie de cet atome particulier.
Ainsi, le comportement de la lumière lorsqu'elle rencontre une substance (réfléchie, absorbée, traversée) dépend des niveaux d'énergie autorisés d'une substance donnée et de l'énergie dont disposent les photons (c'est-à-dire de quelle couleur est la lumière tombant sur la substance ).
Pour qu'un photon soit absorbé par l'un des électrons d'un atome, il doit avoir une énergie strictement définie correspondant à la différence d'énergie de deux niveaux d'énergie de l'atome, sinon il passera. Dans le verre, la distance entre les niveaux d'énergie individuels est grande, et pas un seul photon de lumière visible n'a l'énergie correspondante, ce qui serait suffisant pour qu'un électron, ayant absorbé un photon, passe à un niveau d'énergie plus élevé. Par conséquent, le verre laisse passer les photons de la lumière visible. Mais les photons de la lumière ultraviolette ont une énergie suffisante, donc les électrons absorbent ces photons et le verre retient la lumière ultraviolette. Dans le verre de silice, la distance entre les niveaux d'énergie autorisés (gap énergétique) est encore plus grande et donc les photons non seulement de la lumière visible, mais aussi de la lumière ultraviolette n'ont pas assez d'énergie pour que les électrons les absorbent et se déplacent vers les niveaux supérieurs autorisés.
Ainsi, les photons de la lumière visible traversent le verre car ils n'ont pas l'énergie appropriée pour déplacer les électrons à un niveau d'énergie plus élevé, et le verre apparaît donc transparent.
En ajoutant des impuretés avec un spectre d'énergie différent au verre, il peut être coloré - le verre absorbera les photons de certaines énergies et transmettra le reste des photons de la lumière visible.
Il fut un temps où la peau bronzée était considérée comme un signe de basse origine, et les dames nobles essayaient de protéger leur visage et leurs mains des rayons du soleil afin de conserver une pâleur aristocratique. Plus tard, l'attitude envers le bronzage a changé - il est devenu un attribut indispensable d'une personne en bonne santé et qui réussit. Aujourd'hui, malgré le débat en cours concernant les avantages et les inconvénients de l'exposition au soleil, le teint bronze est toujours au sommet de sa popularité. Mais tout le monde n'a pas la possibilité de visiter la plage ou un solarium, et à cet égard, beaucoup se demandent s'il est possible de bronzer à travers une vitre, assis, par exemple, sur une loggia vitrée ou un grenier chauffé par le soleil.
Probablement chaque conducteur professionnel ou simplement une personne qui passe beaucoup de temps au volant d'une voiture a remarqué que ses mains et son visage deviennent légèrement bronzés avec le temps. Il en va de même pour les employés de bureau qui sont obligés de s'asseoir devant une fenêtre dégagée pendant tout le quart de travail. Sur leurs visages, vous pouvez souvent trouver des traces de coups de soleil même en hiver. Et si une personne n'est pas un habitué des salons de bronzage et ne se promène pas quotidiennement dans les parcs, alors ce phénomène ne peut s'expliquer autrement que par un bronzage à travers une vitre. Alors, le verre transmet-il la lumière ultraviolette et pouvez-vous bronzer à travers la fenêtre ? Trouvons-le.
La nature du bronzage
Afin de répondre à la question de savoir si vous pouvez bronzer à travers une vitre ordinaire dans une voiture ou sur une loggia, vous devez déterminer exactement comment se déroule le processus d'assombrissement de la peau et quels facteurs l'affectent. Tout d'abord, il convient de noter que le bronzage n'est rien de plus qu'une réaction protectrice de la peau au rayonnement solaire. Sous l'influence du rayonnement ultraviolet, les cellules de l'épiderme (mélanocytes) commencent à produire la substance mélanine (pigment foncé), grâce à laquelle la peau acquiert une teinte bronze. Plus la concentration de mélanine dans les couches supérieures du derme est élevée, plus le bronzage est intense. Cependant, tous les rayons UV ne provoquent pas une telle réaction, mais uniquement ceux situés dans une plage de longueurs d'onde très étroite. Les rayons ultraviolets sont classiquement divisés en trois types :
- Rayons A (ondes longues)- pratiquement non retenus par l'atmosphère et atteignent librement la surface de la terre. Un tel rayonnement est considéré comme le plus sûr pour le corps humain, car il n'active pas la synthèse de mélanine. Tout ce qu'il peut faire, c'est provoquer un léger assombrissement de la peau, et seulement avec une exposition prolongée. Cependant, avec une insolation excessive avec des rayons à ondes longues, les fibres de collagène sont détruites et la peau est déshydratée, de sorte qu'elle commence à vieillir plus rapidement. Et chez certaines personnes, c'est à cause des rayons A qu'elles développent des allergies au soleil. Le rayonnement à ondes longues surmonte facilement l'épaisseur du verre des fenêtres et entraîne une décoloration progressive du papier peint, des surfaces de meubles et des tapis, mais il est impossible d'obtenir un bronzage à part entière avec son aide.
- Rayons B (ondes moyennes)- s'attardent dans l'atmosphère et n'atteignent que partiellement la surface de la Terre. Ce type de rayonnement a un effet direct sur la synthèse de mélanine dans les cellules de la peau et contribue à l'apparition d'un bronzage rapide. Et avec son effet intense sur la peau, des brûlures à des degrés divers se produisent. Les rayons B ne peuvent pas pénétrer à travers les vitres ordinaires.
- Rayons C (ondes courtes)- représentent un énorme danger pour tous les organismes vivants, mais, heureusement, ils sont presque totalement neutralisés par l'atmosphère, sans atteindre la surface de la Terre. On ne peut rencontrer de tels rayonnements qu'en haut des montagnes, mais même là, leur effet est extrêmement affaibli.
Les physiciens distinguent un autre type de rayonnement ultraviolet - extrême, pour lequel le terme "vide" est souvent utilisé en raison du fait que les ondes de cette gamme sont complètement absorbées par l'atmosphère terrestre et ne tombent pas sur la surface de la Terre.
Pouvez-vous bronzer à travers le verre?
Que vous puissiez ou non bronzer à travers une vitre dépend directement de ses propriétés. Le fait est que les verres sont de différents types, chacun étant affecté de différentes manières par les rayons UV. Ainsi, le verre organique a une capacité de transmission élevée, ce qui permet d'assurer le passage de tout le spectre du rayonnement solaire. Il en va de même pour le verre de quartz, qui est utilisé dans les lampes à bronzer et dans les appareils de décontamination des pièces. Le verre ordinaire, utilisé dans les locaux d'habitation et les voitures, transmet exclusivement des rayons de longue longueur d'onde de type A, et il est impossible de prendre le soleil à travers lui. C'est une autre affaire si vous le remplacez par du plexiglas. Il sera alors possible de bronzer et de profiter d'un beau bronzage presque toute l'année.
Bien qu'il arrive parfois qu'une personne passe du temps sous les rayons du soleil en passant par la fenêtre, puis trouve un léger bronzage sur les zones ouvertes de la peau. Bien sûr, il est pleinement convaincu qu'il a pris un coup de soleil précisément par l'insolation à travers le verre. Mais ce n'est pas le cas. Il y a une explication très simple à ce phénomène : un changement de teinte dans ce cas se produit à la suite de l'activation d'une petite quantité de pigment résiduel (mélanine), qui se trouve dans les cellules de la peau, développé sous l'influence des ultraviolets de type B. . En règle générale, ce "bronzage" est temporaire, c'est-à-dire qu'il disparaît rapidement. En bref, pour obtenir un bronzage à part entière, vous devez soit visiter un solarium, soit prendre un bain de soleil régulièrement, et cela ne fonctionnera pas pour obtenir un changement du teint naturel de la peau vers un teint plus foncé à travers une vitre ordinaire ou une vitre de voiture.
Dois-je me défendre ?
Seules les personnes qui ont la peau très sensible et une prédisposition à l'apparition de taches de vieillesse devraient s'inquiéter de savoir s'il est possible de bronzer à travers le verre. Il leur est conseillé d'utiliser en permanence des produits spéciaux avec un degré minimum de protection (SPF). Ces produits cosmétiques doivent être appliqués principalement sur le visage, le cou et le décolleté. Cependant, il ne vaut pas la peine de se protéger trop activement des rayons ultraviolets, en particulier de grande longueur d'onde, car les rayons du soleil avec modération sont très utiles et même nécessaires au fonctionnement normal du corps humain.
Regarde par la fenêtre. Si vous portez des lunettes, mettez-les. Prenez vos jumelles et n'oubliez pas votre loupe. Que vois-tu? Peu importe ce que vous regardez, plusieurs couches de verre n'interfèrent pas avec votre vision. Mais comment se fait-il qu'une substance aussi solide soit pratiquement invisible ?
Pour comprendre cela, il faut connaître la structure du verre et la nature de son origine.
Tout commence avec la croûte terrestre, qui se compose principalement de silicium et d'oxygène. Ces éléments forment du dioxyde de silicium dans la réaction, dont les molécules sont disposées dans un réseau cristallin régulier de quartz. En particulier, le sable utilisé pour la fabrication du verre est riche en quartz cristallin. Vous savez probablement que le verre est solide et ne se compose pas du tout de petits morceaux de quartz, et ce n'est pas un hasard.
Premièrement, les aspérités des grains de sable et les microdéfauts de la structure cristalline réfléchissent et diffusent la lumière incidente. Mais si vous chauffez le quartz à des températures élevées, les molécules commenceront à vibrer davantage, ce qui entraînera la rupture du lien entre elles. Et le cristal lui-même se transformera en liquide, tout comme la glace se transformera en eau. C'est vrai, avec la seule différence : quand il se refroidit dans le cristal, les molécules de quartz ne s'accumuleront plus. Au contraire, au fur et à mesure que les molécules perdent de l'énergie, la probabilité de s'ordonner ne fait que décroître. Le résultat est un corps amorphe. Solide ayant les propriétés d'un liquide, caractérisé par l'absence de frontières intercristallines. Grâce à cela, au niveau microscopique, le verre devient homogène. La lumière traverse désormais le matériau presque sans obstruction.
Mais cela n'explique pas pourquoi le verre transmet la lumière et ne l'absorbe pas, comme les autres solides. La réponse se trouve à la plus petite échelle, l'intra-atomique. Bien que beaucoup soient conscients qu'un atome se compose d'un noyau et d'électrons qui tournent autour, combien savent qu'un atome est presque un vide parfait ? Si l'atome avait la taille d'un stade de football, le noyau aurait la taille d'un pois au centre du terrain, et les électrons seraient de minuscules grains de sable quelque part dans les rangées arrière. Ainsi, il y a plus qu'assez d'espace pour le libre passage de la lumière.
La question n'est pas de savoir pourquoi le verre est transparent, mais pourquoi d'autres objets ne le sont pas. Tout dépend des niveaux d'énergie auxquels les électrons se trouvent dans l'atome. Vous pouvez les imaginer comme des rangées différentes dans notre stade. L'électron a une place spécifique sur l'une des lignes. Cependant, s'il a assez d'énergie, il peut sauter à une autre rangée. Dans certains cas, l'absorption d'un des photons traversant l'atome fournira l'énergie nécessaire. Mais voici le piège. Pour transférer un électron de rangée en rangée, un photon doit avoir une quantité d'énergie strictement définie, sinon il passera. C'est ce qui se passe avec le verre. Les rangées sont si éloignées que l'énergie des photons de la lumière visible n'est tout simplement pas suffisante pour déplacer les électrons entre elles.
Et les photons du spectre ultraviolet ont suffisamment d'énergie, ils sont donc absorbés, et ici, peu importe à quel point vous essayez de vous cacher derrière la vitre, vous ne serez pas bronzé. Au cours du siècle qui s'est écoulé depuis la production du verre, les gens ont pleinement apprécié sa propriété unique d'être à la fois solide et transparent. Des fenêtres qui laissent entrer la lumière du jour et protègent des éléments, aux appareils qui vous permettent de regarder loin dans l'espace ou d'observer des mondes microscopiques.
Priver la civilisation moderne du verre, et qu'en restera-t-il ? Curieusement, nous pensons rarement à quel point c'est important. Probablement, cela se produit parce que, étant transparent, le verre reste invisible, et nous oublions qu'il l'est.
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