Question

Gibt es eine leichte Erklärung dafür, wieso Stoffe wie Glas oder bestimmte Arten von Plastik transparent sind?

Liebe Grüße,

Pomodoro

Answer 1

Salut,

Gibt es eine leichte Erklärung dafür, wieso Stoffe wie Glas oder bestimmte Arten von Plastik transparent sind?

Unabhängig davon, ob es sich um Glas oder einen bestimmten Kunststoff handelt: Ausschlaggebendes Kriterium für die Transparenz eines Stoffes ist immer, wie stark Elektronen an die Atomkerne gebunden sind.

Licht (als elektromagnetische Welle) versucht stets, Elektronen zu Schwingungen anzuregen. Ist dieses Bestreben nicht erfolgreich, so gibt es natürlich auch keine Wechselwirkungen zwischen Licht und Elektronen, d.h. das Licht kann keinerlei Energie abgeben und durchquert die Materie dadurch nahezu unbeschadet.

Nun besteht Glas ja primär aus Siliziumdioxid, einer Verbindung ohne freie Elektronen bzw. aus sehr stark an die Atomkerne gebundenen Elektronen, wodurch Wechselwirkungen zwischen Lichtstrahlen und Elektronen eben nicht stattfinden. Das Licht wird also weder reflektiert oder gestreut noch von freien Elektronen absorbiert (aufgesaugt). Es behält seine Energie und erfährt auf seinem Weg durch das Glas keine Abschwächung, was dann letztlich auch die Transparenz von Glas erklärt.

Ich hoffe, das entspricht deiner Vorstellung einer einfachen Erläuterung :)

Schöne Grüße :)

Comments

Danke,

die Erklärung hat sehr geholfen!

Answer 2

Hallo Pomodoro,

Die Aussage meines Vorgängers ist grundsätzlich richtig, aber ich möchte es noch etwas präzisieren.

Es hängt von der Wellenlänge der Strahlungsquelle ab, ob das Material Strahlung absorbiert. Die Transparenz eines Glases oder Plastikscheibe liegt an der schlechten Absorption von Licht im visuellen Bereich von 400 - 800 nm. Je nach Glasart kann UV Strahlung absorbiert werden oder nicht. Röntgenstrahlung wird durch Glas auch nicht gut absorbiert. IR Strahlung dagegen schon.

Ein weiterer Punkt ist die chemische Ordnung in Form von regelmäßigen Kristallen. Enge Kristallgitter, wo die Elektronen geteilt werden und "frei" vorliegen (z.B. bei Metallen) zeigen eine starke Absorption. Amorphe Strukturen in Glas oder Plastik zeigen dagegen eine geringe Absorption. Eine schädliche Absorption bestimmter Strahlungsanteile kann durch das gezielte zufügen von Verbindungen reduziert werden (z.B. Sonnenbrille).