რატომ არის მინა გამჭვირვალე? რატომ არის გაზები გამჭვირვალე, მაგრამ მყარი არა

სათვალეების ოპტიკური თვისებები დაკავშირებულია შუქთან შუქის შუშის ურთიერთქმედების დამახასიათებელ მახასიათებლებთან. სწორედ ოპტიკური თვისებები განსაზღვრავს მინის ჭურჭლის დეკორატიული დამუშავების სილამაზესა და ორიგინალობას.

რეფრაქცია და დისპერსიაახასიათებს ნივთიერებაში სინათლის გავრცელების კანონზომიერებებს, მისი სტრუქტურის მიხედვით. სინათლის რეფრაქცია არის სინათლის გავრცელების მიმართულებით ცვლილება ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას, რომელიც განსხვავდება პირველისაგან გამრავლების სიჩქარის მნიშვნელობით.

ლეღვი 6 გვიჩვენებს სხივის გზას, როდესაც ის გადის სიბრტყის პარალელურ მინის ფირფიტაზე. ინციდენტის სხივი ქმნის კუთხეებს ნორმალური ინტერფეისის მიმართ შემთხვევის ადგილას. თუ სხივი ჰაერიდან მინაზე გადადის, მაშინ მე არის შემთხვევის კუთხე, r არის რეფრაქციის კუთხე (ფიგურაში, i> r, რადგან ჰაერში სინათლის ტალღების გავრცელების სიჩქარე უფრო დიდია, ვიდრე მინაში, ამ საქმის ჰაერი ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი საშუალოა ვიდრე მინა).

სინათლის რეფრაქციას ახასიათებს შეფარდებითი რეფრაქციული ინდექსი - სინათლის სიჩქარის შეფარდება იმ გარემოში, საიდანაც სინათლე მოდის ინტერფეისზე მეორე საშუალო სინათლის სიჩქარეზე. რეფრაქციული ინდექსი განისაზღვრება თანაფარდობით n = sin i / sin r. რეფრაქციის ინდექსს არ აქვს განზომილება, ხოლო გამჭვირვალე მედიისთვის ჰაერი - მინა ყოველთვის აღემატება ერთობას. მაგალითად, რეფრაქციის მაჩვენებლები (ჰაერთან მიმართებაში): წყალი - 1.33, ბროლის მინა - 1.6, - 2.47.

ბრინჯი 6. სხივის სქემა, რომელიც გადის სიბრტყე-პარალელურ მინის ფირფიტაზე

ბრინჯი 7. პრიზმული (დისპერსიული) სპექტრი a - სინათლის სხივის დაშლა პრიზმით; ბ - ხილული ნაწილის ფერის დიაპაზონი

სინათლის დისპერსიაარის რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულება სინათლის სიხშირეზე (ტალღის სიგრძე). ნორმალური დისპერსია ხასიათდება რეფრაქციული ინდექსის გაზრდით სიხშირის გაზრდით ან ტალღის სიგრძის შემცირებით.

დისპერსიულობის გამო, შუქის სხივი, რომელიც შუშის პრიზმაში გადის, ქმნის ცისარტყელას ზოლს ეკრანზე, რომელიც დამონტაჟებულია პრიზმის უკან - პრიზმული (დისპერსიული) სპექტრი (სურ. 7, ა). სპექტრში, ფერები განლაგებულია გარკვეული თანმიმდევრობით, დაწყებული იისფერიდან წითლამდე (სურ. 7.6).

სინათლის დაშლის (გაფანტვის) მიზეზი არის რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულება სინათლის სიხშირეზე (ტალღის სიგრძე): რაც უფრო მაღალია სინათლის სიხშირე (უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე), მით უფრო მაღალია რეფრაქციის ინდექსი. პრიზმატულ სპექტრში, იისფერ სხივებს აქვთ ყველაზე მაღალი სიხშირე და ყველაზე დაბალი ტალღის სიგრძე, ხოლო წითელ სხივებს აქვთ ყველაზე დაბალი სიხშირე და ტალღის სიგრძე, შესაბამისად, იისფერი სხივები უფრო მეტად იშლება, ვიდრე წითელი.

რეფრაქციის ინდექსი და დისპერსია დამოკიდებულია შუშის შემადგენლობაზე, ხოლო რეფრაქციული ინდექსი ასევე დამოკიდებულია სიმკვრივეზე. რაც უფრო მაღალია სიმკვრივე, მით უფრო მაღალია რეფრაქციული ინდექსი. ოქსიდები CaO, Sb 2 O 3, PbO, BaO, ZnO და ტუტე ოქსიდები ზრდის რეფრაქციის ინდექსს, SiO 2 -ის დამატებით მცირდება. დისპერსია იზრდება Sb 2 O 3 და PbO დანერგვით. CaO და BaO უფრო ძლიერ გავლენას ახდენენ რეფრაქციის ინდექსზე, ვიდრე დისპერსიაზე. 30% -მდე PbO შემცველი ჭიქები ძირითადად გამოიყენება მაღალმხატვრული პროდუქციის წარმოებისთვის, მაღალი ხარისხის მინის ნაწარმი, რომელიც ექვემდებარება დაფქვას, ვინაიდან PbO მნიშვნელოვნად ზრდის რეფრაქციის ინდექსს და დისპერსიას.

სინათლის ასახვა- ფენომენი, რომელიც შეინიშნება, როდესაც სინათლე მოდის ორი ოპტიკურად განსხვავებული მედიის ინტერფეისზე და შედგება ასახული ტალღის წარმოქმნაში, რომელიც ვრცელდება ინტერფეისიდან იმავე გარემოში, საიდანაც მოდის ინციდენტის ტალღა. ანარეკლს ახასიათებს ასახვის კოეფიციენტი, რომელიც უდრის ასახული სინათლის ნაკადის თანაფარდობას ინციდენტთან.

შუქის დაახლოებით 4% აისახება შუშის ზედაპირიდან. ამრეკლ ეფექტს აძლიერებს მრავალი გაპრიალებული ზედაპირის არსებობა (ბრილიანტის ძაფი, მოპირკეთება).

თუ ინტერფეისის დარღვევები მცირეა ინციდენტის სინათლის ტალღის სიგრძესთან შედარებით, მაშინ ხდება სპეკულარული ანარეკლი, თუ დარღვევები უფრო დიდია ვიდრე ტალღის სიგრძე, დიფუზური ასახვა, რომლის დროსაც სინათლე ზედაპირზეა მიმოფანტული ყველა შესაძლო მიმართულებით. ამრეკლს ეწოდება შერჩევითი, თუ ამრეკლი არ არის იგივე ტალღის სიგრძის მქონე სინათლისთვის. შერჩევითი ასახვა ხსნის გაუმჭვირვალე სხეულების ფერს.

სინათლის გაფანტვა- ფენომენი, რომელიც შეინიშნება სინათლის ტალღების გამრავლებისას გარემოში შემთხვევით განაწილებული არაჰომოგენურობით და მოიცავს მეორადი ტალღების წარმოქმნას, რომლებიც ვრცელდება ყველა შესაძლო მიმართულებით.

ჩვეულებრივ გამჭვირვალე მინაში პრაქტიკულად არ არის სინათლის გაფანტვა. თუ შუშის ზედაპირი არათანაბარია (ყინვაგამძლე მინა) ან არაერთგვაროვნება (კრისტალები, ჩანართები) თანაბრად არის გადანაწილებული შუშის სისქეში, მაშინ სინათლის ტალღები ვერ გაივლის მინას გაფანტვის გარეშე და ამიტომ ასეთი მინა გაუმჭვირვალეა.

სინათლის გადაცემა და შთანთქმაგანმარტებულია შემდეგნაირად. როდესაც სინათლის სხივი I 0 ინტენსივობით გადის გამჭვირვალე საშუალოზე (ნივთიერებაზე), საწყისი ნაკადის ინტენსივობა სუსტდება და საშუალოდან გასული სინათლის სხივს ექნება ინტენსივობა 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.

შეწოვა ამცირებს შუშის საერთო გამჭვირვალობას, რაც არის დაახლოებით 93% უფერო სოდა-ცაცხვი-სილიკატური მინისთვის. სინათლის შთანთქმა განსხვავებულია სხვადასხვა ტალღის სიგრძისთვის, ამიტომ ფერადი სათვალეები სხვადასხვა ფერისაა. შუშის ფერი (ცხრილი 2), რომელსაც თვალი აღიქვამს, განისაზღვრება ინციდენტური სინათლის სხივის იმ ნაწილის ფერით, რომელიც შუშის გარეშე გაიარა.

ხილულ სპექტრულ რეგიონში გადაცემის (შთანთქმის) მაჩვენებლები მნიშვნელოვანია მაღალი ხარისხის, სიგნალის და სხვა ფერადი მინების ფერის შესაფასებლად, ინფრაწითელ რეგიონში - მინის დნობის და პროდუქტების ჩამოსხმის ტექნოლოგიური პროცესებისთვის (სათვალეების თერმული გამჭვირვალობა), ულტრაიისფერი რეგიონში - სათვალეების საოპერაციო თვისებებისთვის (უვიოლის მინისგან დამზადებულმა პროდუქტებმა უნდა გადასცეს ულტრაიისფერი სხივები, ხოლო კონტეინერმა უნდა დაიჭიროს).

ორმხრივი დარღვევა- სინათლის სხივის ბიფურკაცია ოპტიკურ ანისოტროპულ გარემოში გავლისას, ანუ სხვადასხვა თვისებების მქონე სხვადასხვა მიმართულებით (მაგალითად, კრისტალების უმეტესობა). ეს მოვლენა ხდება იმიტომ, რომ რეფრაქციული ინდექსი დამოკიდებულია სინათლის ტალღის ელექტრული ვექტორის მიმართულებაზე. ბროლში შემავალი სინათლის სხივი დაიშალა ორ სხივად - ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი. ამ სხივების გავრცელების სიჩქარე განსხვავებულია. Birefringence იზომება განსხვავება სხივების გზაზე, ნმ / სმ.

შუშის არათანაბარი გაგრილებით ან გათბობით, მასში წარმოიქმნება შიდა დაძაბულობა, რაც იწვევს ორმხრივ გარღვევას, ანუ მინა შევადარებთ ორმხრივ კრისტალს, მაგალითად, კვარცს, მიკას, თაბაშირს. ეს ფენომენი გამოიყენება შუშის სითბოს დამუშავების ხარისხის გასაკონტროლებლად, ძირითადად გაცხელებისა და გაცხელების.

დასაწყისისთვის, მოდით ვთქვათ რამდენიმე სიტყვა მყარი, სითხეებისა და აირების შესახებ. მყარში, მოლეკულები მჭიდროდ იზიდავს ერთმანეთს. ისინი ფაქტიურად ერთად იყვნენ.

ამიტომაც მყარებს აქვთ სასრული ფორმა, მაგალითად ბურთი ან კუბი. მაგრამ მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულები ძალიან მჭიდროდ არის შეფუთული, ისინი მაინც ოდნავ ვიბრირებენ შუა პოზიციის გარშემო (ბუნებაში არაფერი დგას).

სითხეებსა და გაზებში მოლეკულები

სითხეებში მოლეკულები უფრო თავისუფლად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ისინი სრიალებენ და მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით. მაშასადამე, სითხეები სითხეა და იკავებს ჭურჭლის მთელ მოცულობას, რომელშიც ისინი ასხამენ. აირებში მოლეკულები ერთმანეთთან სრულიად არ არის დაკავშირებული. ისინი დაფრინავენ დიდი სიჩქარით ყველა მიმართულებით. წყალბადის მოლეკულის საშუალო ფრენის სიჩქარე 0 გრადუსი ცელსიუს ტემპერატურაზე არის 5600 კილომეტრი საათში. გაზის მოლეკულებს შორის ბევრი თავისუფალი სივრცეა. შეგიძლიათ გაზის ღრუბელში გაიაროთ და არც კი შეამჩნიოთ.

დაკავშირებული მასალები:

როგორ მზადდება საშობაო დეკორაციები?

რატომ არის გაზები გამჭვირვალე, მაგრამ არა მყარი?

ტემპერატურა გადამწყვეტ როლს ასრულებს იმაში, არის თუ არა მოცემული ნივთიერება მყარი, თხევადი თუ აირისებრი. დედამიწის ზედაპირზე ნორმალური წნევის ქვეშ 0 გრადუსი ცელსიუს ტემპერატურაზე და დაბლა, წყალი მყარია. 0 -დან 100 გრადუსამდე ტემპერატურაზე წყალი თხევადია. 100 გრადუსზე მაღლა ტემპერატურაზე წყალი არის გაზი. ქვაბიდან ორთქლი თანაბრად ვრცელდება მთელ სამზარეულოში ყველა მიმართულებით.

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ვივარაუდოთ, რომ გაზების დანახვა შესაძლებელია, მაგრამ მყარი ნაწილის საშუალებით შეუძლებელია. მაგრამ ზოგიერთი მყარი, მაგალითად მინა, ჰაერივით გამჭვირვალეა. Როგორ მუშაობს? მყარი ნაწილაკების უმეტესობა შთანთქავს მათზე შუქს. შთანთქმული სინათლის ენერგიის ნაწილი იხარჯება სხეულის გათბობაზე. ინციდენტის სინათლის უმეტესობა აისახება. ამიტომ, ჩვენ ვხედავთ მყარს, მაგრამ ჩვენ ვერ ვხედავთ მის მეშვეობით.

დაკავშირებული მასალები:

რატომ არის მინა გამჭვირვალე?

შუშის მოლეკულები შთანთქავენ მასზე დაცემულ სინათლის ფოტონებს. იმავე მომენტში, მინის მოლეკულები ასხივებენ ერთსა და იმავე ფოტონებს ერთი მიმართულებით. მინა შთანთქავს ფოტონებს და ასხივებს ერთსა და იმავე ფოტონებს ერთი მიმართულებით. ასე ხდება მინა გამჭვირვალე, ანუ, ფაქტობრივად, ის გადასცემს სინათლეს. იგივე ამბავი ხდება წყალთან და სხვა პრაქტიკულად უფერო სითხეებთან დაკავშირებით. სინათლის უმეტესი ნაწილი მოლეკულებით არის გადატანილი. ზოგიერთი ფოტონი შეიწოვება და მათი ენერგია იხარჯება სითხის გათბობაზე.

აირებში მოლეკულები ერთმანეთისგან დიდი მანძილითაა დაშორებული. სინათლის სხივებს შეუძლიათ გაიარონ გაზის ღრუბელი ისე, რომ მათ გზაზე ერთი მოლეკულა არ შეხვდეს. ასეა მზის სინათლის ფოტონების უმეტესობა დედამიწის ატმოსფეროში. სინათლე იფანტება, როდესაც ის შეეჯახება გაზის მოლეკულებს. როდესაც თეთრი შუქი ეჯახება მოლეკულას, ის იყოფა ფერთა სპექტრში. ამიტომ, როგორც ჩანს, დედამიწის ატმოსფეროს აირები ლურჯად გამოიყურება. ამის მიუხედავად, ისინი გამჭვირვალედ ითვლება.

დაკავშირებული მასალები:

დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობა, ჰაერის მოლეკულის ზომა

თუ თქვენ აღმოაჩენთ შეცდომას, გთხოვთ აირჩიოთ ტექსტის ნაწილი და დააჭირეთ Ctrl + Enter.

• რა არის ვენეციური მინა და ...
• რატომ ხვრინავს ადამიანი და რატომ ...
• რატომ არ ცნობს ადამიანი თავის ...

ბავშვობაში ერთხელ ვკითხე მამაჩემს: "რატომ იძლევა შუშა შუქის გავლის საშუალებას?" იმ დროისთვის შევიტყვე, რომ სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი, რომელსაც ეწოდება ფოტონები, და საოცრად მომეჩვენა, თუ როგორ შეეძლო ამხელა ნაწილაკს ფრენა სქელ მინაში. მამამ უპასუხა: "იმიტომ რომ გამჭვირვალეა". მე გავჩუმდი, რადგან მივხვდი, რომ "გამჭვირვალე" არის მხოლოდ სინონიმი გამოთქმისთვის "გადის სინათლე" და მამამ პასუხი ნამდვილად არ იცის. არც სასკოლო სახელმძღვანელოებში იყო პასუხი, მაგრამ მინდა ვიცოდე. რატომ აძლევს შუშს შუქის გავლის საშუალებას?

პასუხი

ფიზიკოსები სინათლეს უწოდებენ არა მხოლოდ ხილულ სინათლეს, არამედ უხილავ ინფრაწითელ გამოსხივებას, ულტრაიისფერ გამოსხივებას, რენტგენის სხივებს, გამა გამოსხივებას, რადიოტალღებს. მასალები, რომლებიც გამჭვირვალეა სპექტრის ერთი ნაწილისთვის (მაგალითად, მწვანე შუქისთვის) შეიძლება იყოს გაუმჭვირვალე სპექტრის სხვა ნაწილებთან მიმართებით (წითელი მინა, მაგალითად, არ გადასცემს მწვანე სხივებს). ჩვეულებრივი მინა არ გადასცემს ულტრაიისფერ გამოსხივებას, ხოლო კვარცის მინა გამჭვირვალეა ულტრაიისფერი გამოსხივების მიმართ. რენტგენის სხივებისთვის გამჭვირვალე მასალები არის მასალები, რომლებიც საერთოდ არ გადასცემენ ხილულ შუქს. და ა.შ.

სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონები. სხვადასხვა "ფერის" (სიხშირის) ფოტონები ატარებენ ენერგიის სხვადასხვა ნაწილს.

ფოტონები შეიძლება შეიწოვოს მატერიით, გადასცეს მას ენერგია და გაათბოს იგი (კარგად არის ცნობილი ყველასთვის, ვინც მზის აბაზანებს იღებს სანაპიროზე). სინათლე შეიძლება აისახოს ნივთიერებისგან, ჩვენს თვალებში მოხვედრის შემდეგ, ასე რომ ჩვენ ვხედავთ ჩვენს გარშემო არსებულ საგნებს და სრულ სიბნელეში, სადაც არ არის სინათლის წყაროები, ჩვენ ვერაფერს ვხედავთ. და სინათლეს შეუძლია გაიაროს ნივთიერება - და შემდეგ ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს ნივთიერება გამჭვირვალეა.

სხვადასხვა პროპორციების მასალები შთანთქავენ, ასახავენ და გადასცემენ სინათლეს და შესაბამისად განსხვავდებიან მათი ოპტიკური თვისებებით (მუქი და ღია, განსხვავებული ფერები, სიპრიალე, გამჭვირვალობა): ჭვარტლი შთანთქავს მასზე მოხვედრილ სინათლის 95% -ს, ხოლო გაპრიალებული ვერცხლის სარკე ასახავს 98% -ს სინათლის. შეიქმნა ნახშირბადის ნანო მილების საფუძველზე მასალა, რომელიც ასახავს ინციდენტის სინათლის მხოლოდ 45 ათასი პროცენტს.

ჩნდება კითხვები: როდის შეიწოვება ფოტონი მატერიით, როდის არის ასახული და როდის გადის მატერიაში? ჩვენ ახლა მხოლოდ მესამე შეკითხვა გვაინტერესებს, მაგრამ გზად პირველს ვუპასუხებთ.

სინათლისა და მატერიის ურთიერთქმედება არის ფოტონების ურთიერთქმედება ელექტრონებთან. ელექტრონს შეუძლია შთანთქას ფოტონი და გამოსცეს ფოტონი. არ არის ფოტონების ასახვა. ფოტონების ასახვა ორეტაპიანი პროცესია: ფოტონის შთანთქმა და ზუსტად იგივე ფოტონის შემდგომი გამოსხივება.

ატომის ელექტრონებს შეუძლიათ დაიკავონ მხოლოდ გარკვეული ორბიტა, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი ენერგიის დონე. თითოეული ქიმიური ელემენტის ატომი ხასიათდება ენერგიის საკუთარი კომპლექტით, ანუ ელექტრონების დაშვებული ორბიტა (იგივე ეხება მოლეკულებს, კრისტალებს, მატერიის შედედებულ მდგომარეობას: ჭვარტლს და ბრილიანტს აქვთ იგივე ნახშირბადის ატომები, მაგრამ ნივთიერებების ოპტიკური თვისებები განსხვავებულია; ლითონები, სინათლის ამრეკლი სინათლე, გამჭვირვალეა და ფერიც კი იცვლება (მწვანე ოქრო) თუ მათგან თხელი ფილმებია დამზადებული; ამორფული მინა არ გადასცემს ულტრაიისფერ შუქს, ხოლო ბროლის მინა იმავე სილიციუმის ოქსიდის მოლეკულებისგან გამჭვირვალეა ულტრაიისფერი გამოსხივებისკენ).

გარკვეული ენერგიის (ფერის) ფოტონის შთანთქმის შემდეგ, ელექტრონი გადადის უფრო მაღალ ორბიტაზე. პირიქით, ფოტონის გამოსხივებით ელექტრონი გადადის ქვედა ორბიტაზე. ელექტრონებს შეუძლიათ შეიწოვონ და გამოსცენ არა ნებისმიერი ფოტონი, არამედ მხოლოდ ის, ვისი ენერგიაც (ფერი) შეესაბამება განსხვავებას ამ კონკრეტული ატომის ენერგიის დონეზე.

ამრიგად, როგორ მოიქცევა სინათლე, როდესაც ის შეხვდება ნივთიერებას (აისახება, შეიწოვება, გაივლის) დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა არის მოცემული ნივთიერების ენერგიის ნებადართული დონე და რა ენერგია აქვს ფოტონებს (ანუ რა ფერისაა სინათლე, რომელიც ეცემა ნივთიერებას ).

იმისათვის, რომ ფოტონი შეიწოვოს ატომის ერთ -ერთ ელექტრონს, მას უნდა ჰქონდეს მკაცრად განსაზღვრული ენერგია, რომელიც შეესაბამება ატომის ნებისმიერი ორი ენერგიის დონის ენერგიის სხვაობას, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის გაფრინდება. მინაში, მანძილი ცალკეულ ენერგეტიკულ დონეს შორის დიდია და ხილული სინათლის არც ერთ ფოტონს არ გააჩნია შესაბამისი ენერგია, რაც საკმარისი იქნებოდა ელექტრონისთვის, რომელმაც შეიწოვა ფოტონი, გადასულიყო ენერგიის უფრო მაღალ დონეზე. ამრიგად, მინა ხილული სინათლის ფოტონების გავლის საშუალებას იძლევა. მაგრამ ულტრაიისფერი სინათლის ფოტონებს აქვთ საკმარისი ენერგია, ამიტომ ელექტრონები შთანთქავენ ამ ფოტონებს და მინა ინარჩუნებს ულტრაიისფერ შუქს. სილიციუმის მინაში მანძილი ენერგიის დაშვებულ დონეს შორის (ენერგიის უფსკრული) კიდევ უფრო დიდია და, შესაბამისად, არა მხოლოდ ხილული, არამედ ულტრაიისფერი სხივების ფოტონებს არ აქვთ საკმარისი ენერგია ელექტრონებისათვის მათი შთანთქმისა და ზედა დასაშვებ დონეზე გადასვლისთვის.

ამრიგად, ხილული სინათლის ფოტონები გადის მინაში, რადგან მათ არ აქვთ შესაბამისი ენერგია ელექტრონების გადასატანად ენერგიის უფრო მაღალ დონეზე და, შესაბამისად, მინა გამჭვირვალედ გამოიყურება.

მინაზე მინარევების დამატება ენერგიის განსხვავებული სპექტრით, მისი შეღებვა შესაძლებელია - მინა შთანთქავს გარკვეული ენერგიების ფოტონებს და გადასცემს ხილული სინათლის დანარჩენ ფოტონებს.

იყო დრო, როდესაც გარუჯული კანი დაბალი წარმოშობის ნიშნად ითვლებოდა და კეთილშობილი ქალბატონები ცდილობდნენ სახე და ხელები მზის სხივებისგან დაეცვათ, რათა შეენარჩუნებინათ არისტოკრატული ფერმკრთალი. მოგვიანებით, გარუჯვისადმი დამოკიდებულება შეიცვალა - ის გახდა ჯანსაღი და წარმატებული ადამიანის შეუცვლელი ატრიბუტი. დღეს, მიუხედავად მზის კამათის სარგებელსა და მავნებლობაზე მიმდინარე დებატებისა, ბრინჯაოს კანის ტონი კვლავ პოპულარობის პიკზეა. მაგრამ ყველას არ აქვს შესაძლებლობა ეწვიოს პლაჟს ან სოლარიუმს და ამ მხრივ, ბევრს აინტერესებს შესაძლებელია თუ არა ფანჯრის მინით გარუჯვა, იჯდეს, მაგალითად, მოჭიქულ ლოგაზე ან მზით გაცხელებულ სხვენზე.

ალბათ ყველა პროფესიონალმა მძღოლმა ან უბრალოდ ადამიანმა, რომელიც დიდხანს ატარებს მანქანის საჭესთან, შენიშნა, რომ დროთა განმავლობაში მისი ხელები და სახე მსუბუქად გარუჯულია. იგივე ეხება ოფისის თანამშრომლებს, რომლებიც იძულებულნი არიან მთელი სამუშაო ცვლაში იჯდეს შეუფერხებელ ფანჯარასთან. მათ სახეებზე ხშირად შეგიძლიათ იხილოთ მზის დამწვრობის კვალი, თუნდაც ზამთარში. და თუ ადამიანი არ არის ხშირი სათრიმლავი სალონები და არ აკეთებს ყოველდღიურ გასეირნებას პარკებში, მაშინ ეს ფენომენი სხვაგვარად ვერ აიხსნება, ვიდრე შუშის გარუჯვით. მაშასადამე, შუშა გადასცემს ულტრაიისფერ სინათლეს და შეგიძლიათ ფანჯრიდან მზის აბაზანების მიღება? მოდი გავარკვიოთ.

გარუჯვის ბუნება

იმისათვის, რომ უპასუხოთ კითხვას, შეგიძლიათ მიიღოთ რუჯი ჩვეულებრივი ფანჯრის შუშის საშუალებით მანქანაში თუ ლოჯაზე, თქვენ ზუსტად უნდა გაარკვიოთ როგორ ხდება კანის გამუქების პროცესი და რა ფაქტორები ახდენს მასზე გავლენას. უპირველეს ყოვლისა, უნდა აღინიშნოს, რომ გარუჯვა სხვა არაფერია თუ არა კანის დამცავი რეაქცია მზის გამოსხივებაზე. ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენით ეპიდერმისის უჯრედები (მელანოციტები) იწყებენ ნივთიერების მელანინის (მუქი პიგმენტის) გამომუშავებას, რის გამოც კანი იძენს ბრინჯაოს ელფერს. რაც უფრო მაღალია მელანინის კონცენტრაცია დერმის ზედა ფენებში, მით უფრო ინტენსიურია გარუჯვა. თუმცა, არა ულტრაიისფერი სხივები იწვევს ასეთ რეაქციას, არამედ მხოლოდ ის, ვინც ძალიან ვიწრო ტალღის სიგრძის დიაპაზონშია. ულტრაიისფერი სხივები პირობითად იყოფა სამ ტიპად:

• A- სხივები (გრძელი ტალღა)- პრაქტიკულად არ ინარჩუნებს ატმოსფეროს და თავისუფლად აღწევს დედამიწის ზედაპირზე. ასეთი გამოსხივება ითვლება ყველაზე უსაფრთხო ადამიანის სხეულისთვის, რადგან ის არ ააქტიურებს მელანინის სინთეზს. ყველაფერი რაც მას შეუძლია გააკეთოს არის გამოიწვიოს კანის უმნიშვნელო გამუქება, შემდეგ კი მხოლოდ ხანგრძლივი ექსპოზიციით. ამასთან, გრძელი ტალღის სხივებით გადაჭარბებული ინსოლაციით, კოლაგენის ბოჭკოები განადგურებულია და კანი დეჰიდრატირდება, რის შედეგადაც ის უფრო სწრაფად იწყებს დაბერებას. ზოგს მზეზე ალერგია უჩნდება ზუსტად A სხივების გამო. გრძელი ტალღის გამოსხივება ადვილად გადალახავს ფანჯრის შუშის სისქეს და იწვევს შპალერის, ავეჯის ზედაპირებისა და ხალიჩების თანდათანობით გაფუჭებას, მაგრამ მისი დახმარებით სრულფასოვანი გარუჯვის მიღება შეუძლებელია.
• B სხივები (საშუალო ტალღა)ჩერდება ატმოსფეროში და მხოლოდ ნაწილობრივ აღწევს დედამიწის ზედაპირზე. ამ ტიპის გამოსხივება პირდაპირ გავლენას ახდენს კანის უჯრედებში მელანინის სინთეზზე და ხელს უწყობს სწრაფი რუჯის გაჩენას. და მისი ინტენსიური ზემოქმედებით კანზე ხდება სხვადასხვა ხარისხის დამწვრობა. B სხივებს არ შეუძლიათ შეაღწიონ ჩვეულებრივი ფანჯრის მინაში.
• C- სხივები (მოკლე ტალღა)- წარმოადგენს უზარმაზარ საფრთხეს ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის, მაგრამ, საბედნიეროდ, ისინი თითქმის მთლიანად განეიტრალებულია ატმოსფეროს მიერ, დედამიწის ზედაპირამდე მისვლის გარეშე. ასეთი გამოსხივება შეიძლება შეხვდეს მხოლოდ მთებში, მაგრამ იქაც კი მისი ეფექტი ძალზე შესუსტებულია.

ფიზიკოსები განასხვავებენ ულტრაიისფერი გამოსხივების სხვა ტიპს - ექსტრემს, რისთვისაც ტერმინი "ვაკუუმი" ხშირად გამოიყენება იმის გამო, რომ ამ დიაპაზონის ტალღები მთლიანად შეიწოვება დედამიწის ატმოსფეროში და არ ეცემა დედამიწის ზედაპირზე.

შეგიძლიათ გარუჯვა მინის საშუალებით?

შეგიძლიათ მიიღოთ თუ არა ფანჯრის მინით გარუჯვა პირდაპირ დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა თვისებები აქვს მას. ფაქტია, რომ სათვალეები სხვადასხვა ტიპისაა, თითოეულ მათგანზე სხვადასხვაგვარად იმოქმედებს ულტრაიისფერი სხივები. ამრიგად, ორგანულ მინას აქვს მაღალი გადამცემი უნარი, რაც შესაძლებელს ხდის უზრუნველყოს მზის გამოსხივების მთელი სპექტრის გავლა. იგივე ეხება კვარცის მინას, რომელიც გამოიყენება გარუჯვის ნათურებში და ოთახის სადეზინფექციო მოწყობილობებში. ჩვეულებრივი მინა, რომელიც გამოიყენება საცხოვრებელ შენობებში და მანქანებში, გადასცემს A ტიპის ექსკლუზიურად გრძელი ტალღის სხივებს და მისი გარუჯვა შეუძლებელია. სხვა საკითხია თუ შეცვლით პლექსიგლასით. მაშინ შესაძლებელი იქნება მზის აბაზანების მიღება და თითქმის მთელი წლის განმავლობაში ლამაზი რუჯით ტკბობა.

მიუხედავად იმისა, რომ ხანდახან არის შემთხვევები, როდესაც ადამიანი დროის გარკვეულ ნაწილს ატარებს მზის სხივების ქვეშ, რომელიც გადის ფანჯარაში, შემდეგ კი პოულობს ღია რუჯს კანის ღია უბნებზე. რასაკვირველია, ის სრულად დარწმუნებულია, რომ მან მზეზე დამწვრობა ზუსტად შუშის საშუალებით გააკეთა. მაგრამ ეს ასე არ არის. ამ ფენომენის ძალიან მარტივი ახსნა არსებობს: ამ შემთხვევაში ჩრდილის ცვლილება ხდება მცირე რაოდენობით ნარჩენი პიგმენტის (მელანინის) გააქტიურების შედეგად, რომელიც არის კანის უჯრედებში, წარმოიქმნება B ტიპის ულტრაიისფერი გავლენის ქვეშ რადიაცია. როგორც წესი, ეს "რუჯი" დროებითია, ანუ სწრაფად ქრება. ერთი სიტყვით, სრულფასოვანი გარუჯვის მოსაპოვებლად აუცილებელია ან სოლარიუმში ვიზიტი, ან მზის აბაზანების რეგულარული მიღება, და არ გამოდგება ჩვეულებრივი კანის ფანჯრიდან მუქი ფერისკენ კანის ბუნებრივი ტონის ცვლილების მისაღწევად. ან მანქანის მინა.

მჭირდება საკუთარი თავის დაცვა?

მხოლოდ ის ადამიანები, რომლებსაც აქვთ ძალიან მგრძნობიარე კანი და აქვთ წინასწარგანწყობა ასაკობრივი ლაქების გაჩენისადმი, უნდა ინერვიულონ, შესაძლებელია თუ არა გარუჯვა შუშის საშუალებით. მათ ურჩევენ მუდმივად გამოიყენონ სპეციალური პროდუქტები დაცვის მინიმალური ხარისხით (SPF). ასეთი კოსმეტიკა უნდა იქნას გამოყენებული ძირითადად სახეზე, კისერზე და დეკოლტეზე. ამასთან, არ ღირს ძალიან აქტიურად დაცვა ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან, განსაკუთრებით გრძელი ტალღის სიგრძისგან, რადგან მზის სხივები ზომიერად ძალიან სასარგებლოა და აუცილებელიც კია ადამიანის სხეულის ნორმალური ფუნქციონირებისათვის.

Გაიხედე ფანჯრიდან. თუ ატარებ სათვალეებს, ჩაიცვი. აიღეთ თქვენი ბინოკლი და ნუ დაივიწყებთ თქვენს გამადიდებელ შუშას. Რას ხედავ? არ აქვს მნიშვნელობა რას უყურებთ, შუშის მრავალი ფენა არ შეაფერხებს თქვენს მხედველობას. მაგრამ როგორ ხდება, რომ ასეთი მყარი ნივთიერება პრაქტიკულად უხილავია?

ამის გასაგებად, თქვენ უნდა იცოდეთ შუშის სტრუქტურა და მისი წარმოშობის ბუნება.

ეს ყველაფერი იწყება დედამიწის ქერქით, რომელიც ძირითადად შედგება სილიციუმის და ჟანგბადისგან. ეს ელემენტები ქმნიან სილიციუმის დიოქსიდს რეაქციაში, რომლის მოლეკულები განლაგებულია კვარცის რეგულარულ კრისტალურ გისოსებში. კერძოდ, შუშის წარმოებისთვის გამოყენებული ქვიშა მდიდარია კრისტალური კვარცით. თქვენ ალბათ იცით, რომ მინა არის მყარი და საერთოდ არ შედგება კვარცის პატარა ნაჭრებისგან და ეს შემთხვევითი არ არის.

პირველი, ბროლის სტრუქტურაში ქვიშის მარცვლების უხეში კიდეები და მიკროდეფექტები ასახავს და აფრქვევს ინციდენტის სინათლეს. მაგრამ თუ კვარცი თბება მაღალ ტემპერატურაზე, მოლეკულები უფრო მეტად იწყებენ ვიბრირებას, რაც გამოიწვევს მათ შორის კავშირის გაწყვეტას. და ბროლი თავად გადაიქცევა თხევად, ისევე როგორც ყინული წყალში. მართალია, ერთადერთი განსხვავებით: როდესაც ის ისევ კრისტალში გაცივდება, კვარცის მოლეკულები აღარ შეგროვდება. პირიქით, როდესაც მოლეკულები ენერგიას კარგავენ, შეკვეთის ალბათობა მხოლოდ მცირდება. შედეგი არის ამორფული სხეული. თხევადი თვისებების მქონე მყარი ნივთიერება, რომელიც ხასიათდება ინტერკრისტალური საზღვრების არარსებობით. ამის წყალობით, მიკროსკოპულ დონეზე, მინა ხდება ერთგვაროვანი. სინათლე ახლა თითქმის შეუფერხებლად გადის მასალაში.

მაგრამ ეს არ ხსნის, თუ რატომ გადასცემს შუქი შუქი და არ შთანთქავს მას, როგორც სხვა მყარი. პასუხი მდგომარეობს ყველაზე მცირე მასშტაბზე, ინტოატომურზე. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრმა იცის, რომ ატომი შედგება ბირთვისა და ელექტრონებისგან, რომლებიც ბრუნავს მის გარშემო, რამდენმა იცის რომ ატომი თითქმის სრულყოფილი სიცარიელეა? თუ ატომი იქნებოდა საფეხბურთო სტადიონის ზომა, ბირთვი იქნებოდა ბარდის ზომა მოედნის ცენტრში, ხოლო ელექტრონები იქნებოდა ქვიშის პატარა მარცვლები სადღაც უკანა რიგებში. ამრიგად, საკმარისზე მეტი სივრცეა სინათლის თავისუფალი გავლისთვის.

კითხვა არ არის რატომ არის გამჭვირვალე მინა, არამედ რატომ არ არის გამჭვირვალე სხვა საგნები. ეს ყველაფერი ეხება ენერგიის დონეს, რომლის დროსაც ელექტრონები არიან ატომში. თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ ისინი, როგორც სხვადასხვა რიგები ჩვენს სტადიონზე. ელექტრონს აქვს კონკრეტული ადგილი ერთ რიგზე. თუმცა, თუ მას აქვს საკმარისი ენერგია, მას შეუძლია სხვა რიგში გადასვლა. ზოგიერთ შემთხვევაში, ატომის გავლით ერთ -ერთი ფოტონის შთანთქმა უზრუნველყოფს საჭირო ენერგიას. მაგრამ აქ არის დაჭერა. ელექტრონი მწკრივიდან მწკრივზე გადასასვლელად, ფოტონს უნდა ჰქონდეს მკაცრად განსაზღვრული ენერგია, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის გაფრინდება. ეს ხდება მინასთან. რიგები იმდენად შორსაა, რომ ხილული სინათლის ფოტონის ენერგია უბრალოდ არ არის საკმარისი მათ შორის ელექტრონების გადასატანად.

ულტრაიისფერი სპექტრის ფოტონებს აქვთ საკმარისი ენერგია, ამიტომ ისინი შეიწოვება და აქ, რაც არ უნდა შეეცადო, შუშის მიღმა დაიმალო, არ გარუჯავ. შუშის წარმოებიდან გასული საუკუნის განმავლობაში, ადამიანებმა სრულად დააფასეს მისი უნიკალური თვისება, იყოს მყარი და გამჭვირვალე. ფანჯრებიდან, რომლებიც უშვებენ დღის შუქს და იცავს ელემენტებს, დამთავრებული მოწყობილობებით, რომლებიც საშუალებას მოგცემთ შეხედოთ შორს კოსმოსს, ან დააკვირდეთ მიკროსკოპულ სამყაროს.

ჩამოართვით მინის თანამედროვე ცივილიზაციას და რა დარჩება მისგან? უცნაურია, მაგრამ ჩვენ იშვიათად ვფიქრობთ იმაზე, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია ეს. ალბათ, ეს ხდება იმიტომ, რომ გამჭვირვალეა, მინა უხილავი რჩება და ჩვენ გვავიწყდება, რომ ის არის.

საკვანძო სიტყვები:მინის სტრუქტურა, მინის წარმოშობა, მეცნიერება პორტალზე ექსპერიმენტი, სამეცნიერო სტატიები