Kérdés: Kilencéves fiam zavarba ejtett a következõ kérdéssel: Miért látunk át a vízen? Megmagyarázná nekünk valaki, hogy a víz vagy más átlátszó közeg miért engedi át a fényt?

M. J. B.
London


1.válasz: Másképp kellene feltenni a kérdést. Nem az számít, hogy "mi engedi át a fényt" az átlátszó közegben, hanem az, hogy mi állítja meg az átlátszanban.

H. D.
Luton
Bedfordshire


2. válasz:A fény elektromágneses sugárzás, amely energiacsomagokból fotonokból áll. Ezek hullámként viselkednek. A foton energiája függ a hullámhosszától.

Minden tárgy (az anyag) részecskékbõl (atomokból és molekulákból) áll, ezekben pedig elektronok vannak. Az elektronok csak meghatározott energiaállapotokat vehetnek fel. A részecskével érintkezõ foton az elektront magasabb energiájú állapotba gerjesztheti. Ez csak akkor fordulhat elõ, ha a foton energiája pontosan annyi, amennyi ahhoz szükséges, hogy az elektron egy energiaállapotból egy másikba jusson. Ha erre sor kerül, az ilyen hullámhosszú fotonokat az anyag elnyeli, és átlátszatlanná válik a fény számára.

Néhány anyag áttetszõ. Sok anyag átengedi a fotonokat, mert a fotonok energiája nem gerjeszti az elektronjaikat, de olyan anyagok is vannak, amelyek sokféle irányba térítik el (szórják) a fotonokat. A hullámok csak olyan tárgyakkal léphetnek kölcsönhatásba, amelyek mérete hasonló a hullámhosszukhoz. Ezt a kölcsönhatást interferenciának nevezik. Az áttetszõ anyagokra jó példák a kristályok, mert ezek rendezett "atomhálók", és az atomok közötti távolságok hasonlóak lehetnek a fotonok hullámhosszaihoz. A kristályokon áthaladó fotonok tehát eltérülhetnek (fénytörés) és szóródhatnak.

Az anyag akkor átlátszó, ha átengedi a fotonokat, amelyek eredeti irányukban haladnak tovább, vagy mindannyian ugyanolyan irányváltozással térülnek el. Az így áteresztett sugárzás miden olyan képet megtart, amelyet az anyagba belépve hordozott. Az átlátszó anyagok nagyon apró kristályokból állnak, atomjaik és molekuláik szabálytalanul helyezkednek el, s emiatt az anyagok üvegszerûek vagy amorfok. A szóródás elhanyagolható, mert a szóródások kioltják egymást.

Elõfordul, hogy az anyag az egyik hullámhosszon átlátszó, a másikon nem. Ezért használhatunk például színes szemüveget.

R. C.
Cheltenham
Gloucestershire


Vissza a kérdésekhez
The Last Word Archive
Copyright New Scientist, RBI Limited 1998
For more science news and views, check out New Scientist Planet Science