Pahami mengapa kaca itu transparan

Jika Anda melihat melalui kacamata, teropong, atau bahkan jendela, Anda melihat dunia dari sisi lain. Tapi mengapa kacamata transparan? Untuk menjawab pertanyaan aneh ini, ilmuwan Tandai Miodownik, anggota saluran TED-Ed tidak Youtube, mencairkan rahasia ilmiah di balik padatan amorf dengan video yang sangat menarik.

Misteri Kacamata

Sebelum mencoba memahami mengapa kaca adalah bahan transparan, kita perlu memahami terbuat dari apa. Semuanya dimulai di kerak bumi, di mana kita dapat menemukan dua unsur yang paling umum: itu silikon dan oksigen. Ketika mereka bersatu, mereka adalah silikon dioksida yang, pada gilirannya, membentuk kristal kuarsa, biasanya ditemukan di pasir.

oleh formulir "berantakan" dari molekul silikon dioksida kuarsa, kristal tidak dapat digunakan dalam bentuk murni untuk membuat kaca, karena memantulkan dan menyebarkan sinar cahaya. Namun, ketika dipanaskan sampai suhu tinggi, molekul kehilangan ikatannya dan, ketika didinginkan, menjadi a padat amorf, di mana molekul menyusun ulang diri menjadi struktur halus mikroskopis: itu kaca.

Tapi itu masih belum menjelaskan mengapa cahaya menembus kaca dan bukan benda jenis lain, seperti tas kerja, misalnya. Untuk itu, kita perlu turun ke tingkat subatomik. Meninjau pelajaran Kimia e Fisika, kita dapat mengingat bahwa atom terdiri dari a inti terbuat dari proton e neutron e kulit elektron sekitarmu. Tapi yang terpenting, sebagian besar atom terdiri dari ruang kosong.

Untuk mendapatkan gambaran tentang ukuran ruang ini, jika atom seukuran stadion sepak bola, nukleusnya akan seukuran kacang polong, di tengah halaman rumput. Sedangkan elektron adalah orang-orang yang menempati deretan tribun yang berbeda. Dengan begitu banyak ruang kosong, tidak mengherankan jika cahaya hanya melewati struktur atom.

Tetapi jika itu masalahnya, mengapa dalam kasus tas kerja cahaya melewatinya begitu saja, seperti menembus kaca? Hal ini terjadi karena elektron atom silikon, tidak seperti atom karbon (yang menyusun struktur koper) membutuhkan energi dalam jumlah besar untuk melompat dari satu lapisan ke lapisan lainnya, melepaskan foton dalam bentuk energi. Semua karena lapisan elektron dalam atom silikon sangat jauh satu sama lain.

Dalam atom karbon, misalnya, lapisannya relatif berdekatan dan seberkas cahaya cukup lemah untuk membuat elektron melompat dari satu posisi ke posisi lain, sehingga memancarkan cahaya dan memantulkannya. Sedemikian rupa sehingga inilah alasan mengapa kita dapat melihat tas kerja, saat foton yang dilepaskan mencapai mata kita, tetapi tidak dalam kasus kaca, karena cahaya hanya melewati objek.