Licht durch Glas. Wie muss man sich das vorstellen?
Das Licht kann man sich als eletromagnetische Wellen oder Photonen vorstellen. Licht kann von Stoffen absorbiert, emittiert werden oder reflektiert. Bei der Absorption wird ein Elektron durch das Photon auf ein höheres Niveau gebracht und wenn das Elektron wieder zurückfällt, wird das Photon verstreut emittiert, andere Lichtbestandteile werden reflektiert und diese Summe aus dieser Absorption und Reflektion ergibt ja dann die Farbe. Das ist mein Verständnis für Licht und Farbe. Was passiert aber effektiv bei der Reflexion? Findet dort eine Absorption mit "gerichteter" Emission? Was passiert wenn Licht durch Glas geht? Findet dort nur Wechselwirkung des Photons statt mit den Elektronen oder so eine Art "gerichtete Absorption und Emission". Besten Dank für die Beantwortung der Frage.
3 Antworten
Ein tieferes Verständnis ist hier, wenn überhaupt, nur durch die Modelle der Wellenmechanik und der Quantenphysik möglich - und jede seriöse Diskussion würde hier notwendigerweise den Rahmen sprengen.
Es hilft aber erstmal, bei der Betrachtung zwischen einzelnen Photonen-Wellenpaketen und Licht im herkömmlichen Sinn - als massenhaftes Auftreten solcher Wellenpakete mit statistischer Gesamtbetrachtungsweise zu unterscheiden.
Glas ist erstmal eine unterkühlte Schmelze und kein Feststoff im herkömmlichen Sinn, bei dem im Gegensatz zu Metallen etwa die Elektronen in den Bindungen lokalisiert sind. Weiters gibt es in Flüssigkeiten - und auch Schmelzen - keine fixen Gitterplätze, wie etwa in einem Kristallgitter. Viele Flüssigkeiten sind ja ebenfalls durchsichtig.
Warum ganz genau es dabei aber weniger Wechselwirkung mit den Elektronenhüllen der Atome/Moleküle gibt, ist nicht in wenigen Sätzen zu erklären, aber Flüssigkeiten sind etwas weniger dicht aufgebaut als Feststoffe - und "in Richtung" Gase wird Materie ja auf jeden Fall durchsichtiger, weil die "Materiedichte" ja abnimmt.
Zum Thema Reflexion ist noch zu sagen, dass, auf atomarer Ebene betrachtet, dabei ein Eindringen in die obere Schichte des dichteren Mediums (z.B. Spiegel) erfolgen muss, bevor sich eine resultierende Wellenfront in die Gegenrichtung herausbildet (für eine grosse Photonenschar statistisch argumentiert, ob nun ein einzelnes Photon überhaupt reflektiert oder doch verschluckt = absorbiert wird, ist zufalls- bzw. wahrscheinlichkeitsabhängig).
Glas ist keine unterkühlte Schmelze, sondern ein Feststoff. Die Struktur ist zwar nicht so einfach, sondern amorph nicht-kristallin, aber trotzdem ein Feststoff.
Selbstverständlich ist Glas eine unterkühlte Schmelze - und zeigt daher auch im fertigen Zustand Fliessverhalten, nur eben in "Superzeitlupe".
Beweis: Mittelalterliche Gläser, z.B. Glasfelder in den Fenstern von Kathedralen, sind durch "Fliessen" über die Jahrhunderte heute unten oft doppelt so dick, jedenfalls wesentlich dicker, als am oberen Ende.
Amorphe Feststoffe sind hingegen oft von pulvriger Konsistenz oder jedenfalls undurchsichtig.
Nur sogenannte Glaskeramik, etwa das von "Corning-Glass" entwickelte, Temperatur-schockfeste Material "Vision" ist teilkristallin.
Hallo zusammen. Ok Glas mag auf den ersten Blick eine unterkühlte Flüssigkeit sein, aber so ganz stimmt das nicht. Selbst bei Wasser, wenn es zu Eis wird, entstehen Bindungen. Was Ist mit einem durchsichtigen Diamanten, welcher aus festen Kohlenstoffbindungen besteht? Oder anders herum gedacht, es gibt Exoplaneten, die 2500 Grad heiß sind und auf denen es Steine regnet. D.h. Stein sind dort Dampf, welche flüssig werden. Jetzt auf unsere Erde bezogen von einem Fest/Flüssigstandard auf 24°C bezogen zu sprechen löst die Frage nicht. Ich stelle mir das daher so vor wie beim Kugelstoßpendel - irgendwohin muss die Energie. Interessant wäre dann die Frage der Absorbtion. Und hier merkt man, dass schwarze Flächen warm werden, d.h. die Energie wird nicht weitergeben, sondern in Wärme umgewandelt.
Besten Dank für die Antwort. Die Begründung mit der Dichte leuchtet mir ein. Zu Reflexion: somit wird das Photon bei der Reflexion nicht absorbiert und emittiert?