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Perché il vetro è trasparente ?

28 settembre 2010 Nessun commento

glass-houseEccoci a una domanda semplice che ha una risposta molto complessa, tra quanti di energia, strutture liquide ad alta viscosità e altre cose interessanti.

Per comprendere meglio il motivo della trasparenza, occorre precisare che la “Luce visibile” è una ristretta porzione delle onde elettromagnetiche, che viene percepita dagli esseri umani attraverso gli occhi. Le lunghezze d’onda tra 400 nm e 700 nm sono visibili dall’occhio umano sotto forma di luce colorata. Al limite inferiore, cioè a frequenze molto elevate, ci sono i raggi ultravioletti. Al limite superiore, cioè a frequenze più basse, ci sono gli infrarossi, percepiti come calore dal nostro corpo.

Ricordiamo che Frequenza = 1/lunghezza d’onda

I responsabili della trasmissione di luci e colori sono i fotoni, particelle ricche di energia che interagiscono con gli oggetti (e con la nostra retina) e riescono a muovere gli elettroni presenti negli atomi. Esiste una relazione tra la frequenza di onda eletromagnetica dei fotoni e la loro energia: più ci si avvicina agli ultravioletti e più i fotoni sono energetici.visible_light

In pratica se un fotone possiede abbastanza energia, riesce a dare una spinta a un elettrone e lo “promuove” a un livello di energia superiore. In questo caso il fotone viene assorbito dal materiale, perciò il materiale è opaco alla luce. Ma gli atomi non sono tutti uguali. Ci sono atomi dove gli elettroni sono liberi di muoversi tra i livelli di energia (ricordiamo che gli elettroni si muovono per “quanti” di energia) perché hanno a disposizione un gran numero di livelli energetici consentiti. In altri atomi tra un livello di energia e il successivo ci sono dei “salti” e gli elettroni hanno bisogno di maggiore energia per essere spostati. In questo caso un fotone di passaggio, non riuscirà a interagire con un elettrone e passerà attraverso il materiale.

Nel vetro accade questo e altro. La particolare disposizione degli atomi rende difficile mettere in movimento gli elettroni, consentendo ai fotoni di passare attraverso. In più, la struttura del vetro è simile a quella di un liquido, (cioè le molecole sono disposte in modo distante tra loro) e questo favorisce un passaggio di luce visibile quasi privo di attenuazioni. Per essere precisi si può dire che il vetro è un liquido molto viscoso, in cui le forze di legame presenti nella sua struttura, sono così intense da renderlo praticamente solido.

Ma cosa succede se i fotoni non appartengono alle lunghezze d’onda della luce visibile? Succede che il vetro non è più trasparente.

Infatti i raggi ultravioletti, con la loro energia più elevata, riescono a interagire con gli elettroni del vetro e ne vengono assorbiti. Risultato, il vetro assorbe la moggior parte dei raggi UV presenti nella luce. Anche i raggi infrarossi vengono assorbiti dal vetro, questa volta non per la loro alta energia, ma perché la loro particolare frequenza riesce a interagire con le molecole in vibrazione.

Difficile? Forse. Fantastico? Sicuramente.

Naturalmente esistono vetri progettati per lasciar passare anche i raggi infrarossi o ultravioletti, ma in generale i vetri che usiamo abitualmente, sono “trasparenti” solo alla luce visibile.

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24 settembre 2010 Nessun commento

answersLa curiosità rappresenta il principale strumento del progresso. Molto spesso abbiamo domande semplici, apparentemente banali, sui fenomeni naturali, sul funzionamento delle cose, la salute, il cibo, le regole che muovono il complesso palcoscenico della vita. E vorremmo una risposta.

Non sempre ci sono risposte per tutto, ma di sicuro nel mondo delle domande e della curiosità non siamo mai soli.

Da quando esiste Internet, molte risposte sono diventate semplici da cercare, con pochi clic sui Motori di Ricerca. Nonostante tutto, questa enorme quantità di informazioni spesso disorienta e non fornisce le risposte brevi e comprensibili di cui abbiamo bisogno.

Technology Inside, vuole offrire un contributo per trovare una risposta ai quesiti meno comuni, per creare un punto di incontro tra tutti coloro che hanno la curiosità nel proprio stile di vita.

Da oggi nella sezione RISPOSTE pubblicheremo domande e risposte, nel modo più sintetico possibile, senza pretesa di competere con autorevoli fonti presenti nel web, ma fiduciosi di offire un servizio utile.

Naturalmente il contributo dei lettori è fondamentale, perchè molto spesso le domande più interessanti sono un lampo nella giornata di ognuno di noi. Vi invitiamo a scriverci, a porre domande e a commentare le risposte, per aiutarci a rispondere sempre meglio!

Buona lettura…

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