कांच पारदर्शी क्यों होता है? गैसें पारदर्शी क्यों होती हैं, लेकिन ठोस नहीं?

चश्मे के ऑप्टिकल गुण कांच के साथ प्रकाश किरणों की परस्पर क्रिया की विशिष्ट विशेषताओं से जुड़े होते हैं। यह ऑप्टिकल गुण हैं जो कांच के बने पदार्थ के सजावटी प्रसंस्करण की सुंदरता और मौलिकता निर्धारित करते हैं।

अपवर्तन और फैलावकिसी पदार्थ में प्रकाश के प्रसार की नियमितताओं को उसकी संरचना के आधार पर निरूपित कर सकेंगे। प्रकाश का अपवर्तन प्रकाश के प्रसार की दिशा में एक परिवर्तन है जब यह एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है, जो प्रसार गति के मूल्य में पहले से भिन्न होता है।

अंजीर में। 6 एक समतल-समानांतर कांच की प्लेट से गुजरने पर बीम का पथ दिखाता है। आपतित किरण आपतन बिंदु पर अंतरापृष्ठ के अभिलंब से कोण बनाती है। यदि बीम हवा से कांच तक जाती है, तो मैं आपतन कोण है, r अपवर्तन कोण है (आकृति में, i> r, क्योंकि हवा में प्रकाश तरंगों की प्रसार गति कांच की तुलना में अधिक होती है, इस मामले में हवा कांच की तुलना में वैकल्पिक रूप से कम घना माध्यम है)।

प्रकाश का अपवर्तन सापेक्ष अपवर्तनांक द्वारा विशेषता है - उस माध्यम में प्रकाश की गति का अनुपात जिससे प्रकाश दूसरे माध्यम में प्रकाश की गति से इंटरफ़ेस पर पड़ता है। अपवर्तनांक n = sin i / sin r के अनुपात से निर्धारित होता है। आपेक्षिक अपवर्तनांक का कोई आयाम नहीं होता है, और पारदर्शी मीडिया के लिए वायु-कांच हमेशा एकता से बड़ा होता है। उदाहरण के लिए, सापेक्ष अपवर्तनांक (हवा के संबंध में): पानी - 1.33, क्रिस्टल ग्लास - 1.6, - 2.47।

चावल। 6. समतल-समानांतर कांच की प्लेट से गुजरने वाले बीम का आरेख

चावल। 7. प्रिज्मीय (फैलाने वाला) स्पेक्ट्रम ए - एक प्रिज्म द्वारा प्रकाश किरण का अपघटन; बी - दृश्य भाग के रंगों की श्रेणी

प्रकाश फैलावप्रकाश की आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य) पर अपवर्तनांक की निर्भरता है। सामान्य फैलाव को बढ़ती आवृत्ति या घटती तरंग दैर्ध्य के साथ अपवर्तक सूचकांक में वृद्धि की विशेषता है।

फैलाव के कारण, कांच के प्रिज्म से गुजरने वाली प्रकाश की किरण प्रिज्म के पीछे स्थापित स्क्रीन पर एक इंद्रधनुषी बैंड बनाती है - एक प्रिज्मीय (फैलाने वाला) स्पेक्ट्रम (चित्र 7, ए)। स्पेक्ट्रम में, रंगों को एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, जो बैंगनी से लाल तक होता है (चित्र 7.6)।

प्रकाश के अपघटन (फैलाव) का कारण प्रकाश की आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य) पर अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता है: प्रकाश की आवृत्ति जितनी अधिक होगी (कम तरंग दैर्ध्य), अपवर्तक सूचकांक उतना ही अधिक होगा। प्रिज्मीय स्पेक्ट्रम में, वायलेट किरणों में सबसे अधिक आवृत्ति और सबसे कम तरंग दैर्ध्य होती है, और लाल किरणों में सबसे कम आवृत्ति और उच्चतम तरंग दैर्ध्य होती है, इसलिए, बैंगनी किरणें लाल की तुलना में अधिक अपवर्तित होती हैं।

अपवर्तक सूचकांक और फैलाव कांच की संरचना पर निर्भर करता है, और अपवर्तक सूचकांक भी घनत्व पर निर्भर करता है। घनत्व जितना अधिक होगा, अपवर्तक सूचकांक उतना ही अधिक होगा। ऑक्साइड CaO, Sb 2 O 3, PbO, BaO, ZnO और क्षारीय ऑक्साइड अपवर्तनांक को बढ़ाते हैं, SiO 2 का योग इसे घटाता है। एसबी 2 ओ 3 और पीबीओ की शुरूआत के साथ फैलाव बढ़ता है। फैलाव की तुलना में CaO और BaO का अपवर्तनांक पर अधिक प्रभाव पड़ता है। 30% PbO तक के चश्मे का उपयोग मुख्य रूप से अत्यधिक कलात्मक उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है, उच्च गुणवत्ता वाले कांच के बने पदार्थ पीसने के अधीन होते हैं, क्योंकि PbO अपवर्तक सूचकांक और फैलाव को काफी बढ़ाता है।

प्रकाश परावर्तन- एक घटना तब देखी जाती है जब प्रकाश दो वैकल्पिक रूप से भिन्न मीडिया के इंटरफेस पर पड़ता है और इसमें एक परावर्तित तरंग का निर्माण होता है जो इंटरफ़ेस से उसी माध्यम में फैलता है जिससे आपतित तरंग आती है। परावर्तन को परावर्तन के गुणांक की विशेषता होती है, जो परावर्तित प्रकाश प्रवाह के अनुपात के बराबर होता है।

लगभग 4% प्रकाश कांच की सतह से परावर्तित होता है। कई पॉलिश सतहों (डायमंड थ्रेड, फ़ेसिंग) की उपस्थिति से परावर्तक प्रभाव को बढ़ाया जाता है।

यदि आपतित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में इंटरफ़ेस की अनियमितताएँ छोटी हैं, तो स्पेक्युलर परावर्तन होता है, यदि अनियमितताएँ तरंग दैर्ध्य से अधिक होती हैं, तो विसरित परावर्तन, जिसमें प्रकाश सभी संभावित दिशाओं में सतह द्वारा बिखरा हुआ होता है। परावर्तन को चयनात्मक कहा जाता है यदि विभिन्न तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश के लिए परावर्तन समान नहीं होता है। चयनात्मक प्रतिबिंब अपारदर्शी पिंडों के रंग की व्याख्या करता है।

प्रकाश का प्रकीर्णन- यादृच्छिक रूप से वितरित विषमताओं वाले माध्यम में प्रकाश तरंगों के प्रसार के दौरान देखी गई एक घटना और माध्यमिक तरंगों के निर्माण में शामिल है जो सभी संभावित दिशाओं में फैलती हैं।

साधारण पारदर्शी कांच में व्यावहारिक रूप से कोई प्रकाश प्रकीर्णन नहीं होता है। यदि कांच की सतह असमान (पाले से बने काँच) है या विषमताएँ (क्रिस्टल, समावेशन) कांच की मोटाई में समान रूप से वितरित की जाती हैं, तो प्रकाश तरंगें बिना प्रकीर्णन के कांच से नहीं गुजर सकती हैं और इसलिए ऐसा कांच अपारदर्शी है।

प्रकाश संचरण और अवशोषणनिम्नानुसार समझाया गया है। जब I0 तीव्रता वाला प्रकाश पुंज एक पारदर्शी माध्यम (पदार्थ) से होकर गुजरता है, तो प्रारंभिक फ्लक्स की तीव्रता कमजोर हो जाती है और माध्यम से निकलने वाले प्रकाश पुंज की तीव्रता I होगी।< 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.

अवशोषण कांच की समग्र पारभासी को कम करता है, जो रंगहीन सोडा-लाइम-सिलिकेट ग्लास के लिए लगभग 93% है। विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए प्रकाश अवशोषण अलग होता है, इसलिए रंगीन चश्मे के अलग-अलग रंग होते हैं। कांच का रंग (तालिका 2), जिसे आंख द्वारा माना जाता है, घटना प्रकाश किरण के उस हिस्से के रंग से निर्धारित होता है जो कांच के बिना अवशोषित हो जाता है।

दृश्य वर्णक्रमीय क्षेत्र में संचरण (अवशोषण) संकेतक उच्च-गुणवत्ता, सिग्नल और अन्य रंगीन चश्मे के रंग का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, अवरक्त क्षेत्र में - कांच के पिघलने और उत्पादों की मोल्डिंग (चश्मे की थर्मल पारदर्शिता) की तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए, पराबैंगनी क्षेत्र में - चश्मे के परिचालन गुणों के लिए (यूविओल ग्लास से बने उत्पादों को पराबैंगनी किरणों को प्रसारित करना चाहिए, और कंटेनर वाले - को रोकने के लिए)।

birefringence- वैकल्पिक रूप से अनिसोट्रोपिक माध्यम से गुजरते समय एक प्रकाश किरण का द्विभाजन, अर्थात, विभिन्न दिशाओं में विभिन्न गुणों वाला एक माध्यम (उदाहरण के लिए, अधिकांश क्रिस्टल)। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि अपवर्तनांक प्रकाश तरंग के विद्युत वेक्टर की दिशा पर निर्भर करता है। क्रिस्टल में प्रवेश करने वाली प्रकाश की किरण दो किरणों में विघटित हो जाती है - साधारण और असाधारण। इन किरणों की प्रसार गति भिन्न होती है। बायरफ्रींग को किरणों के पथ में अंतर से मापा जाता है, एनएम / सेमी।

कांच के असमान रूप से ठंडा होने या गर्म होने से उसमें आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है, जिससे द्विभाजन होता है, अर्थात कांच की तुलना एक द्विभाजित क्रिस्टल से की जाती है, उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज, अभ्रक, जिप्सम। इस घटना का उपयोग कांच के गर्मी उपचार की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से एनीलिंग और तड़के।

आरंभ करने के लिए, आइए ठोस, तरल और गैसों के बारे में कुछ शब्द कहें। एक ठोस में, अणु एक दूसरे के प्रति कसकर आकर्षित होते हैं। वे सचमुच एक साथ अटक गए।

यही कारण है कि ठोस का एक परिमित आकार होता है, जैसे गेंद या घन। लेकिन यद्यपि अणु बहुत कसकर पैक किए जाते हैं, फिर भी वे अपनी मध्य स्थिति के आसपास थोड़ा कंपन करते हैं (प्रकृति में कुछ भी स्थिर नहीं होता है)।

तरल पदार्थ और गैसों में अणु

तरल पदार्थों में, अणु एक दूसरे से अधिक स्वतंत्र रूप से जुड़े होते हैं। वे स्लाइड करते हैं और एक दूसरे के सापेक्ष चलते हैं। इसलिए, तरल पदार्थ तरल होते हैं और उस बर्तन के पूरे आयतन पर कब्जा कर लेते हैं जिसमें उन्हें डाला जाता है। गैसों में, अणु एक दूसरे से पूरी तरह से असंबंधित होते हैं। वे सभी दिशाओं में तेज गति से उड़ते हैं। 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हाइड्रोजन अणु की औसत उड़ान गति 5600 किलोमीटर प्रति घंटा है। गैस के अणुओं के बीच काफी खाली जगह होती है। आप गैस के बादल से गुजर सकते हैं और इसे नोटिस भी नहीं कर सकते।

संबंधित सामग्री:

क्रिसमस की सजावट कैसे की जाती है?

गैसें पारदर्शी क्यों होती हैं लेकिन ठोस नहीं?

तापमान एक निर्णायक भूमिका निभाता है कि कोई पदार्थ ठोस, तरल या गैसीय है या नहीं। पृथ्वी की सतह पर 0 डिग्री सेल्सियस और उससे नीचे के तापमान पर सामान्य दबाव में, पानी एक ठोस होता है। 0 और 100 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर पानी तरल होता है। 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, पानी एक गैस है। कड़ाही से भाप पूरे किचन में सभी दिशाओं में समान रूप से फैलती है।

उपरोक्त के आधार पर, मान लें कि कोई गैसों के माध्यम से देख सकता है, लेकिन यह ठोस के माध्यम से असंभव है। लेकिन कुछ ठोस, जैसे काँच, हवा की तरह पारदर्शी होते हैं। यह कैसे काम करता है? अधिकांश ठोस उन पर आपतित प्रकाश को अवशोषित करते हैं। अवशोषित प्रकाश ऊर्जा का कुछ भाग शरीर को गर्म करने में खर्च होता है। अधिकांश घटना प्रकाश परिलक्षित होता है। इसलिए, हम एक ठोस देखते हैं, लेकिन हम इसके माध्यम से नहीं देख सकते हैं।

संबंधित सामग्री:

कांच पारदर्शी क्यों होता है?

कांच के अणु उस पर पड़ने वाले प्रकाश के फोटॉन को अवशोषित करते हैं। उसी समय, कांच के अणु एक ही दिशा में समान फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। ग्लास फोटॉन को अवशोषित करता है और उसी फोटॉन को उसी दिशा में उत्सर्जित करता है। इस प्रकार कांच पारदर्शी हो जाता है, अर्थात यह प्रकाश का संचार करता है। पानी और अन्य वस्तुतः रंगहीन तरल पदार्थों के साथ भी यही कहानी होती है। अधिकांश घटना प्रकाश अणुओं द्वारा किया जाता है। कुछ फोटॉन अवशोषित होते हैं और उनकी ऊर्जा तरल को गर्म करने पर खर्च होती है।

गैसों में अणु एक दूसरे से काफी दूरी पर होते हैं। प्रकाश किरणें अपने रास्ते में एक भी अणु का सामना किए बिना गैस के बादल से गुजर सकती हैं। सूर्य के प्रकाश के अधिकांश फोटोन पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरते हुए यही स्थिति है। गैस के अणुओं से टकराने पर प्रकाश बिखर जाता है। जब श्वेत प्रकाश एक अणु से टकराता है, तो वह एक रंग स्पेक्ट्रम में विभाजित हो जाता है। इसलिए, जाहिरा तौर पर, पृथ्वी के वायुमंडल की गैसें नीली दिखती हैं। इसके बावजूद उन्हें पारदर्शी माना जाता है।

संबंधित सामग्री:

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना, वायु के अणु का आकार

यदि आपको कोई त्रुटि मिलती है, तो कृपया पाठ का एक भाग चुनें और दबाएं Ctrl + Enter.

• विनीशियन ग्लास क्या है और...
• इंसान को जम्हाई क्यों आती है और क्यों...
• इंसान अपने को क्यों नहीं पहचानता...

एक बच्चे के रूप में, मैंने एक बार अपने पिता से पूछा, "कांच प्रकाश को क्यों गुजरने देता है?" उस समय तक मैंने जान लिया था कि प्रकाश कणों की एक धारा है जिसे फोटॉन कहा जाता है, और मुझे यह आश्चर्यजनक लगा कि इतना छोटा कण मोटे कांच के माध्यम से कैसे उड़ सकता है। पिता ने उत्तर दिया: "क्योंकि यह पारदर्शी है।" मैं चुप रहा, क्योंकि मैं समझ गया था कि "पारदर्शी" अभिव्यक्ति के लिए सिर्फ एक समानार्थी है "प्रकाश देता है," और मेरे पिता को वास्तव में जवाब नहीं पता है। स्कूली पाठ्यपुस्तकों में भी कोई जवाब नहीं था, लेकिन मैं जानना चाहता हूं। कांच प्रकाश को क्यों गुजरने देता है?

उत्तर

भौतिक विज्ञानी प्रकाश को न केवल दृश्य प्रकाश कहते हैं, बल्कि अदृश्य अवरक्त विकिरण, पराबैंगनी विकिरण, एक्स-रे, गामा विकिरण, रेडियो तरंगें भी कहते हैं। स्पेक्ट्रम के एक हिस्से के लिए पारदर्शी सामग्री (उदाहरण के लिए, हरे रंग की रोशनी के लिए) स्पेक्ट्रम के अन्य हिस्सों के लिए अपारदर्शी हो सकती है (लाल कांच, उदाहरण के लिए, हरी किरणों को प्रसारित नहीं करता है)। नियमित कांच पराबैंगनी विकिरण संचारित नहीं करता है, और क्वार्ट्ज कांच पराबैंगनी विकिरण के लिए पारदर्शी है। एक्स-रे के लिए, पारदर्शी सामग्री ऐसी सामग्री है जो दृश्य प्रकाश को बिल्कुल भी प्रसारित नहीं करती है। आदि।

प्रकाश फोटॉन नामक कणों से बना होता है। विभिन्न "रंगों" (आवृत्तियों) के फोटॉन ऊर्जा के विभिन्न भागों को ले जाते हैं।

फोटॉन को पदार्थ द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, इसमें ऊर्जा स्थानांतरित की जा सकती है और इसे गर्म किया जा सकता है (समुद्र तट पर धूप सेंकने वाले सभी लोगों के लिए जाना जाता है)। प्रकाश को पदार्थ से परावर्तित किया जा सकता है, हमारी आंखों में जाने के बाद, हम अपने चारों ओर की वस्तुओं को देखते हैं, और पूर्ण अंधेरे में, जहां प्रकाश स्रोत नहीं होते हैं, हम कुछ भी नहीं देखते हैं। और प्रकाश किसी पदार्थ से होकर गुजर सकता है - और तब हम कहते हैं कि यह पदार्थ पारदर्शी है।

अलग-अलग अनुपात में अलग-अलग सामग्री प्रकाश को अवशोषित, प्रतिबिंबित और संचारित करती है और इसलिए उनके ऑप्टिकल गुणों (गहरा और हल्का, अलग-अलग रंग, चमक, पारदर्शिता) में भिन्न होती है: कालिख उस पर 95% प्रकाश की घटना को अवशोषित करती है, और एक पॉलिश चांदी का दर्पण 98% को दर्शाता है प्रकाश की। कार्बन नैनोट्यूब पर आधारित एक सामग्री बनाई गई है, जो घटना प्रकाश के एक प्रतिशत के केवल 45 हजारवें हिस्से को परावर्तित करती है।

प्रश्न उठता है: एक फोटॉन कब पदार्थ द्वारा अवशोषित होता है, कब परावर्तित होता है, और यह कब पदार्थ से गुजरता है? अब हम केवल तीसरे प्रश्न में रुचि रखते हैं, लेकिन साथ ही हम पहले प्रश्न का उत्तर देंगे।

प्रकाश और पदार्थ की बातचीत इलेक्ट्रॉनों के साथ फोटॉन की बातचीत है। एक इलेक्ट्रॉन एक फोटॉन को अवशोषित कर सकता है और एक फोटॉन का उत्सर्जन कर सकता है। फोटॉन का कोई प्रतिबिंब नहीं है। फोटॉन का परावर्तन एक दो-चरणीय प्रक्रिया है: एक फोटॉन का अवशोषण और ठीक उसी फोटॉन का बाद में उत्सर्जन।

एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षाओं पर कब्जा करने में सक्षम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना ऊर्जा स्तर होता है। प्रत्येक रासायनिक तत्व के परमाणु को ऊर्जा स्तरों के अपने स्वयं के सेट की विशेषता होती है, अर्थात, इलेक्ट्रॉनों की अनुमत कक्षाओं (यह अणुओं, क्रिस्टल, पदार्थ की संघनित अवस्था पर लागू होता है: कालिख और हीरे में समान कार्बन परमाणु होते हैं, लेकिन पदार्थों के प्रकाशीय गुण भिन्न होते हैं; धातु, महीन परावर्तक प्रकाश, पारदर्शी होते हैं और यहां तक ​​कि रंग (हरा सोना) भी बदलते हैं यदि उनसे पतली फिल्में बनाई जाती हैं; अनाकार कांच पराबैंगनी प्रकाश संचारित नहीं करता है, और उसी सिलिकॉन ऑक्साइड अणुओं से क्रिस्टल ग्लास पारदर्शी होता है पराबैंगनी विकिरण के लिए)।

एक निश्चित ऊर्जा (रंग) के फोटॉन को अवशोषित करने के बाद, इलेक्ट्रॉन एक उच्च कक्षा में चला जाता है। इसके विपरीत, एक फोटॉन उत्सर्जित करके, इलेक्ट्रॉन निचली कक्षा में चला जाता है। इलेक्ट्रॉन किसी भी फोटॉन को अवशोषित और उत्सर्जित नहीं कर सकते हैं, लेकिन केवल वे जिनकी ऊर्जा (रंग) इस विशेष परमाणु के ऊर्जा स्तरों में अंतर से मेल खाती है।

इस प्रकार, किसी पदार्थ से मिलने पर प्रकाश कैसे व्यवहार करेगा (परावर्तित, अवशोषित, पारित) इस बात पर निर्भर करता है कि किसी दिए गए पदार्थ के अनुमत ऊर्जा स्तर क्या हैं और फोटॉन में कौन सी ऊर्जा है (अर्थात, पदार्थ पर पड़ने वाला प्रकाश किस रंग का है) )

एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा एक फोटॉन को अवशोषित करने के लिए, इसमें परमाणु के किन्हीं दो ऊर्जा स्तरों के ऊर्जा अंतर के अनुरूप एक कड़ाई से परिभाषित ऊर्जा होनी चाहिए, अन्यथा यह उड़ जाएगा। कांच में, व्यक्तिगत ऊर्जा स्तरों के बीच की दूरी बड़ी होती है, और दृश्य प्रकाश के एक भी फोटॉन में समान ऊर्जा नहीं होती है, जो एक इलेक्ट्रॉन के लिए पर्याप्त होगी, एक फोटॉन को अवशोषित करने के लिए, उच्च ऊर्जा स्तर पर कूदने के लिए। इसलिए, कांच दृश्य प्रकाश फोटॉनों को गुजरने देता है। लेकिन पराबैंगनी प्रकाश के फोटॉन में पर्याप्त ऊर्जा होती है, इसलिए इलेक्ट्रॉन इन फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और कांच पराबैंगनी प्रकाश को बरकरार रखता है। सिलिका ग्लास में, अनुमत ऊर्जा स्तरों (ऊर्जा अंतर) के बीच की दूरी और भी अधिक होती है और इसलिए न केवल दृश्यमान, बल्कि पराबैंगनी प्रकाश के फोटॉन में इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करने और ऊपरी अनुमत स्तरों तक जाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है।

इसलिए, दृश्य प्रकाश के फोटॉन कांच से गुजरते हैं क्योंकि उनके पास इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तर पर ले जाने के लिए उपयुक्त ऊर्जा नहीं होती है, और इसलिए कांच पारदर्शी दिखाई देता है।

कांच में एक अलग ऊर्जा स्पेक्ट्रम के साथ अशुद्धियों को जोड़कर, इसे रंगीन बनाया जा सकता है - कांच कुछ ऊर्जाओं के फोटॉन को अवशोषित करेगा और दृश्य प्रकाश के बाकी फोटॉनों को प्रसारित करेगा।

ऐसे समय थे जब तनी हुई त्वचा को कम मूल का संकेत माना जाता था, और कुलीन महिलाओं ने अपने चेहरे और हाथों को सूरज की किरणों से बचाने की कोशिश की ताकि एक अभिजात पीलापन बनाए रखा जा सके। बाद में, टैनिंग के प्रति दृष्टिकोण बदल गया - यह एक स्वस्थ और सफल व्यक्ति का एक अनिवार्य गुण बन गया। आज, सूर्य के संपर्क के लाभ और हानि के बारे में चल रही बहस के बावजूद, कांस्य त्वचा टोन अभी भी लोकप्रियता के चरम पर है। लेकिन हर किसी के पास समुद्र तट या धूपघड़ी का दौरा करने का अवसर नहीं है, और इस संबंध में, बहुत से लोग रुचि रखते हैं कि क्या खिड़की के शीशे के माध्यम से धूप सेंकना संभव है, उदाहरण के लिए, एक चमकता हुआ लॉजिया या सूरज से गर्म अटारी पर।

शायद हर पेशेवर ड्राइवर या सिर्फ एक व्यक्ति जो कार के पहिए के पीछे लंबा समय बिताता है, उसने देखा है कि समय के साथ उसके हाथ और चेहरे पर हल्का टैनिंग हो जाता है। यही बात कार्यालय के कर्मचारियों पर भी लागू होती है, जिन्हें पूरी काम की पाली के लिए एक अबाधित खिड़की पर बैठने के लिए मजबूर किया जाता है। उनके चेहरों पर, आप अक्सर सर्दियों में भी सनबर्न के निशान पा सकते हैं। और अगर कोई व्यक्ति टैनिंग सैलून का बारंबार नहीं है और पार्कों के माध्यम से दैनिक सैर नहीं करता है, तो इस घटना को कांच के माध्यम से एक तन के अलावा अन्यथा नहीं समझाया जा सकता है। तो क्या कांच पराबैंगनी प्रकाश संचारित करता है और क्या आप खिड़की से धूप सेंक सकते हैं? आइए इसका पता लगाते हैं।

कमाना की प्रकृति

इस सवाल का जवाब देने के लिए कि क्या आप कार में या लॉजिया पर एक नियमित खिड़की के शीशे के माध्यम से एक तन प्राप्त कर सकते हैं, आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि त्वचा का काला पड़ना कैसे होता है और कौन से कारक इसे प्रभावित करते हैं। सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कमाना सौर विकिरण के लिए त्वचा की सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया से ज्यादा कुछ नहीं है। पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, एपिडर्मिस (मेलानोसाइट्स) की कोशिकाएं पदार्थ मेलेनिन (डार्क पिगमेंट) का उत्पादन करना शुरू कर देती हैं, जिसके कारण त्वचा एक कांस्य टिंट प्राप्त कर लेती है। डर्मिस की ऊपरी परतों में मेलेनिन की सांद्रता जितनी अधिक होती है, तन उतना ही अधिक तीव्र होता है। हालांकि, सभी यूवी किरणें ऐसी प्रतिक्रिया का कारण नहीं बनती हैं, लेकिन केवल वे ही बहुत संकीर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज में होती हैं। पराबैंगनी किरणों को पारंपरिक रूप से तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

• ए-रे (लॉन्गवेव)- व्यावहारिक रूप से वायुमंडल द्वारा बनाए नहीं रखा जाता है और स्वतंत्र रूप से पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। इस तरह के विकिरण को मानव शरीर के लिए सबसे सुरक्षित माना जाता है, क्योंकि यह मेलेनिन के संश्लेषण को सक्रिय नहीं करता है। यह केवल इतना कर सकता है कि त्वचा का हल्का कालापन हो, और उसके बाद ही लंबे समय तक संपर्क में रहे। हालांकि, लंबी-तरंग किरणों के साथ अत्यधिक सूर्यातप के साथ, कोलेजन फाइबर नष्ट हो जाते हैं और त्वचा निर्जलित हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप यह तेजी से बूढ़ा होने लगता है। और कुछ लोगों में, यह ए-किरणों के कारण होता है कि वे सूर्य से एलर्जी विकसित करते हैं। लंबी-तरंग विकिरण आसानी से खिड़की के शीशे की मोटाई पर काबू पा लेती है और वॉलपेपर, फर्नीचर की सतहों और कालीनों के धीरे-धीरे लुप्त होने की ओर ले जाती है, लेकिन इसकी मदद से एक पूर्ण तन प्राप्त करना असंभव है।
• बी-रे (मध्यम तरंग)- वायुमंडल में रहता है और केवल आंशिक रूप से पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है। इस प्रकार के विकिरण का त्वचा कोशिकाओं में मेलेनिन के संश्लेषण पर सीधा प्रभाव पड़ता है और एक त्वरित तन की उपस्थिति में योगदान देता है। और त्वचा पर इसके तीव्र प्रभाव से, अलग-अलग डिग्री की जलन होती है। बी-किरणें साधारण खिड़की के शीशे में प्रवेश नहीं कर पाती हैं।
• सी-रे (लघु तरंग)- सभी जीवित जीवों के लिए एक बड़े खतरे का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन, सौभाग्य से, वे पृथ्वी की सतह तक पहुंचे बिना, वायुमंडल से लगभग पूरी तरह से निष्प्रभावी हो जाते हैं। इस तरह के विकिरण का सामना केवल पहाड़ों में ही किया जा सकता है, लेकिन वहां भी इसका प्रभाव बेहद कमजोर होता है।

भौतिक विज्ञानी एक अन्य प्रकार के पराबैंगनी विकिरण को अलग करते हैं - चरम, जिसके लिए "वैक्यूम" शब्द का प्रयोग अक्सर इस तथ्य के कारण किया जाता है कि इस श्रेणी की तरंगें पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा पूरी तरह से अवशोषित होती हैं और पृथ्वी की सतह पर नहीं गिरती हैं।

क्या आप कांच के माध्यम से तन सकते हैं?

आप खिड़की के शीशे से टैन प्राप्त कर सकते हैं या नहीं, यह सीधे तौर पर इस बात पर निर्भर करता है कि इसमें क्या गुण हैं। तथ्य यह है कि चश्मा विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें से प्रत्येक यूवी किरणों से अलग-अलग तरीकों से प्रभावित होता है। इस प्रकार, कार्बनिक ग्लास में उच्च संचरण क्षमता होती है, जिससे सौर विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम के पारित होने को सुनिश्चित करना संभव हो जाता है। वही क्वार्ट्ज ग्लास पर लागू होता है, जिसका उपयोग टैनिंग लैंप और कमरे के परिशोधन उपकरणों में किया जाता है। आवासीय परिसरों और कारों में उपयोग किया जाने वाला साधारण कांच, ए प्रकार की विशेष रूप से लंबी-तरंग दैर्ध्य किरणों को प्रसारित करता है, और इसके माध्यम से धूप सेंकना असंभव है। यदि आप इसे plexiglass से बदलते हैं तो यह दूसरी बात है। फिर आप धूप सेंक सकते हैं और लगभग पूरे वर्ष एक सुंदर तन का आनंद ले सकते हैं।

हालांकि कभी-कभी ऐसा भी समय होता है जब कोई व्यक्ति खिड़की से गुजरते हुए सूरज की किरणों के नीचे कुछ समय बिताता है, और फिर त्वचा के खुले क्षेत्रों पर एक हल्का तन पाता है। बेशक, उसे पूरा भरोसा है कि वह कांच के माध्यम से सूर्यातप से ठीक से धूप से झुलस गया है। लेकिन यह वैसा नहीं है। इस घटना के लिए एक बहुत ही सरल व्याख्या है: इस मामले में छाया में परिवर्तन अवशिष्ट वर्णक (मेलेनिन) की एक छोटी मात्रा के सक्रियण के परिणामस्वरूप होता है, जो त्वचा कोशिकाओं में होता है, जो कि टाइप बी पराबैंगनी के प्रभाव में उत्पन्न होता है। विकिरण। एक नियम के रूप में, यह "तन" अस्थायी है, अर्थात यह जल्दी से गायब हो जाता है। एक शब्द में, एक पूर्ण तन प्राप्त करने के लिए, या तो एक धूपघड़ी का दौरा करना या नियमित रूप से सूर्य स्नान करना आवश्यक है, और यह सामान्य खिड़की के माध्यम से प्राकृतिक त्वचा की टोन को गहरे रंग में बदलने के लिए काम नहीं करेगा। या कार के शीशे।

क्या मुझे अपना बचाव करने की ज़रूरत है?

केवल वे लोग जिनके पास बहुत संवेदनशील त्वचा है और उम्र के धब्बे की उपस्थिति की प्रवृत्ति है, उन्हें इस बारे में चिंतित होना चाहिए कि क्या कांच के माध्यम से एक तन प्राप्त करना संभव है। उन्हें सलाह दी जाती है कि वे न्यूनतम सुरक्षा (एसपीएफ़) के साथ विशेष उत्पादों का लगातार उपयोग करें। इस तरह के सौंदर्य प्रसाधनों को मुख्य रूप से चेहरे, गर्दन और डायकोलेट पर लगाया जाना चाहिए। हालांकि, यह पराबैंगनी विकिरण, विशेष रूप से लंबी-तरंग दैर्ध्य से बहुत सक्रिय रूप से रक्षा करने के लायक नहीं है, क्योंकि कम मात्रा में सूर्य की किरणें मानव शरीर के सामान्य कामकाज के लिए बहुत उपयोगी और यहां तक ​​​​कि आवश्यक हैं।

खिड़की के बाहर देखो। अगर आप चश्मा पहनते हैं, तो उन्हें लगाएं। अपने दूरबीन ले लो और अपने आवर्धक कांच को मत भूलना। क्या देखती है? कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप क्या देख रहे हैं, कांच की कई परतें आपकी दृष्टि में हस्तक्षेप नहीं करेंगी। लेकिन ऐसा कैसे है कि ऐसा ठोस पदार्थ व्यावहारिक रूप से अदृश्य है?

इसे समझने के लिए आपको कांच की संरचना और इसकी उत्पत्ति की प्रकृति को जानना होगा।

यह सब पृथ्वी की पपड़ी से शुरू होता है, जिसमें ज्यादातर सिलिकॉन और ऑक्सीजन होते हैं। ये तत्व प्रतिक्रिया में सिलिकॉन डाइऑक्साइड बनाते हैं, जिसके अणु क्वार्ट्ज के एक नियमित क्रिस्टल जाली में व्यवस्थित होते हैं। विशेष रूप से, कांच के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली रेत क्रिस्टलीय क्वार्ट्ज में समृद्ध है। आप शायद जानते हैं कि कांच ठोस होता है और इसमें क्वार्ट्ज के छोटे टुकड़े बिल्कुल नहीं होते हैं, और यह कोई दुर्घटना नहीं है।

सबसे पहले, क्रिस्टल संरचना में रेत और सूक्ष्म दोषों के कणों के खुरदुरे किनारे घटना प्रकाश को दर्शाते हैं और बिखेरते हैं। लेकिन अगर क्वार्ट्ज को उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, तो अणु अधिक कंपन करने लगते हैं, जिससे उनके बीच का बंधन टूट जाएगा। और जैसे बर्फ पानी में बदल जाती है, वैसे ही क्रिस्टल खुद तरल हो जाएगा। सच है, केवल अंतर के साथ: जब यह वापस क्रिस्टल में ठंडा हो जाता है, तो क्वार्ट्ज अणु एकत्र नहीं होंगे। इसके विपरीत, जैसे-जैसे अणु ऊर्जा खोते हैं, आदेश देने की संभावना कम होती जाती है। परिणाम एक अनाकार शरीर है। एक तरल के गुणों के साथ एक ठोस, जो इंटरक्रिस्टलाइन सीमाओं की अनुपस्थिति की विशेषता है। इसके लिए धन्यवाद, सूक्ष्म स्तर पर, कांच सजातीय हो जाता है। प्रकाश अब लगभग अबाधित सामग्री से होकर गुजरता है।

लेकिन यह स्पष्ट नहीं करता है कि कांच अन्य ठोस पदार्थों की तरह प्रकाश का संचार क्यों करता है, और इसे अवशोषित नहीं करता है। इसका उत्तर सबसे छोटे पैमाने पर निहित है, अंतर-परमाणु एक। हालांकि बहुत से लोग जानते हैं कि एक परमाणु में एक नाभिक और चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं, कितने लोग जानते हैं कि एक परमाणु लगभग एक पूर्ण शून्य है? यदि परमाणु एक फुटबॉल स्टेडियम के आकार का होता, तो नाभिक क्षेत्र के केंद्र में एक मटर के आकार का होता, और इलेक्ट्रॉन पीछे की पंक्तियों में कहीं रेत के छोटे दाने होते। इस प्रकार, प्रकाश के मुक्त मार्ग के लिए पर्याप्त जगह से अधिक है।

सवाल यह नहीं है कि कांच पारदर्शी क्यों है, बल्कि अन्य वस्तुएं पारदर्शी क्यों नहीं हैं। यह उन सभी ऊर्जा स्तरों के बारे में है जिन पर इलेक्ट्रॉन परमाणु में होते हैं। आप हमारे स्टेडियम में विभिन्न पंक्तियों के रूप में उनकी कल्पना कर सकते हैं। किसी एक पंक्ति पर इलेक्ट्रॉन का एक विशिष्ट स्थान होता है। हालांकि, अगर उसके पास पर्याप्त ऊर्जा है, तो वह दूसरी पंक्ति में कूद सकता है। कुछ मामलों में, परमाणु से गुजरने वाले फोटॉनों में से एक का अवशोषण आवश्यक ऊर्जा प्रदान करेगा। लेकिन यहाँ पकड़ है। एक इलेक्ट्रॉन को एक पंक्ति से दूसरी पंक्ति में स्थानांतरित करने के लिए, एक फोटॉन में ऊर्जा की एक कड़ाई से परिभाषित मात्रा होनी चाहिए, अन्यथा यह उड़ जाएगा। कांच के साथ यही होता है। पंक्तियाँ इतनी दूर हैं कि दृश्यमान प्रकाश फोटॉन ऊर्जा उनके बीच इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

और पराबैंगनी स्पेक्ट्रम के फोटॉन में पर्याप्त ऊर्जा होती है, इसलिए वे अवशोषित हो जाते हैं, और यहां, आप कितनी भी कोशिश कर लें, कांच के पीछे छिपकर, आप पर टैनिंग नहीं होगी। कांच के उत्पादन के बाद से जो सदी बीत चुकी है, लोगों ने उसके ठोस और पारदर्शी दोनों होने की अनूठी संपत्ति की पूरी तरह से सराहना की है। उन खिड़कियों से जो दिन के उजाले में आती हैं और तत्वों से रक्षा करती हैं, उन उपकरणों तक जो आपको अंतरिक्ष में दूर तक देखने की अनुमति देते हैं, या सूक्ष्म दुनिया का निरीक्षण करते हैं।

आधुनिक सभ्यता को कांच से वंचित करें, और इससे क्या बचेगा? अजीब तरह से, हम शायद ही कभी सोचते हैं कि यह कितना महत्वपूर्ण है। शायद, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पारदर्शी होने के कारण शीशा अदृश्य रहता है और हम भूल जाते हैं कि वह है।

कीवर्ड:कांच की संरचना, कांच की उत्पत्ति, पोर्टल पर विज्ञान प्रयोग, वैज्ञानिक लेख