Hvorfor er noe gjennomsiktig?

Skjematisk fremstilling av et atom

Nok en gang vil jeg takke for alle spørsmål som har kommet inn. Hittil har jeg vel fått inn rundt 200 spørsmål.

Og inne i spørsmålsbunken er det noen virkelige gullkorn - spørsmål jeg ikke ante det gikk ann å spørre om. Men det gjør det.

Som vanlig vil jeg oppfordre deg til å sende spørsmålet til meg dersom det er noe du lurer på.

Atomer, ja.

Leseren stilte følgende spørsmål:

Selv om vi har en meter tykt glass, kan vi se gjennom det. Hvorfor er visse materialer gjennomsiktige? Burde ikke atomene stoppe for utsikten?

Bjørn H. Samset ved fra Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo

Igjen har vi snakket med Bjørn H. Samset, formidlingskonsulent ved Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo. Mannen er et oppkomme av kunnskap, og han har allerede hjulpet oss flere ganger.

- Det første du må vite om et atom, er at det består av nesten bare tomrom. I midten er det en bitteliten atomkjerne, og rundt den, i baner som har ti tusen ganger større diameter enn kjernen, svever det noen bittesmå partikler som heter elektroner.

- Det er altså nesten ingenting i et atom som lyset kan kollidere med, så det er nesten rarere at ikke alt rundt oss er gjennomsiktig.

Men vi vet jo at de fleste ting ikke slipper igjennom lys. Hvorfor er det slik?

Lyset separeres gjennom et prisme

- Den første grunnen er at elektronene i atomene er veldig flinke til å fange opp lys selv om de er små - men som regel bare lys av noen bestemte typer. Det som skiller «lystyper» (forskjellige farger, UV-stråler, infrarød stråling, mikrobølger osv.) fra hverandre er bare hvor lang bølgelengde de har - altså hvor langt det er mellom hver «topp» i en lysbølge (tenk deg bølger bortover et vann).

- Vindusglass slipper som vi vet igjennom alt synlig lys. Atomene i glasset er dårlige til å fange opp lys med disse bølgelengdene - men det stopper for eksempel ultrafiolett lys. Det er derfor vi ikke kan sole oss gjennom et vindu.

- Altså: Den første grunnen til at noe er gjennomsiktig og andre ting ikke er det, er at atomene bare fanger opp lys med noen bestemte bølgelengder.

- Kan de ikke fange synlig lys, så slipper det igjennom og tingen blir gjennomsiktig. Kan de fange opp synlig lys, men ikke for eksempel blå bølgelengder, slipper det blå igjennom og tingen blir litt gjennomsiktig og helt blå.

Ryddig og uryddige atomer

En del ting, for eksempel glass og plastikk, kan være både gjennomsiktig og ugjennomsiktig? Hvordan går det an?

- Det du viser til der kalles «opakt» på fagspråket. Det viser seg at det allikevel alltid er en liten sjanse for at lys fanges opp, uansett hvilken bølgelengde det har. Det som bestemmer denne sjansen er hvor «ryddig» materialet er.

- Hvis atomene bare kan legge seg i en tilfeldig haug, eller kanskje renne fritt rundt hverandre som i en væske, så blir det lett for lys å slippe igjennom. Du har kanskje sett at de aller fleste vanlige væsker er gjennomsiktige?

- Glass er også slik - atomene ligger veldig uryddig rundt hverande, uten noen bestemt struktur. I de fleste faste stoffer derimot, er atomene pent ordnet i mønstre rundt hverandre, som murstenene i en murvegg, og det blir mindre rom imellom dem. Denne ordenen gjør det vanskelig for lyset å komme frem.

- For å få gjennomsiktig plast tar man som regel opak plast og varmer opp, slik at det smelter og atomene kan flyte fritt og rote seg sammen. Deretter kjøler man det raskt, slik at atomene fanges i denne uryddige tilstanden. Jo flinkere man er til dette, jo mer gjennomsiktig blir plasten. Dette kalles «quenching» på engelsk.

Ergo:

Noen ting er gjennomsiktige fordi:

* atomene er dårlige til å fange opp synlig lys

og/eller fordi

* atomene i materialet ligger veldig rotete til, slik at det blir god plass imellom dem

Jeg gjetter at flere av oss lærte en eller flere nye ting nå. Uansett så fortsetter vi med nye spørsmål og svar i morgen.

Lurer du på noe?

Send oss ditt spørsmål

.