Proč může světlo procházet sklem?

(Dan Tri) - Amorfní vlastnost je základním důvodem, proč světlo prochází sklem, ale ne dřevem.

Průhledné skleněné dveře nám umožňují vidět vnější svět přímo zevnitř domu (Foto: Getty).

V moderním životě se sklo stalo nepostradatelným materiálem, přítomným všude od domů, obchodů až po kancelářské budovy.

Ať už svítí slunečno nebo prší, průhledná skleněná okna nám umožňují užívat si výhled ven, aniž bychom se museli starat o počasí.

Jen málo lidí však skutečně chápe mechanismus fungování a proč světlo může snadno proniknout tímto známým materiálem.

Skleněná okna se poprvé objevila v Anglii v 17. století. Od té doby se sklářský průmysl neustále rozvíjí a poskytuje odolné a dokonale průhledné výrobky, které vidíme dnes.

Výzkum skla pokračuje a směřuje k pokročilejším aplikacím, jako jsou samočisticí materiály nebo dokonce sklo, které se po rozbití dokáže samo zacelit.

Proč může světlo procházet sklem?

Průhledné skleněné dveře umožňují pronikání přirozeného světla do domu (Foto: Pinterest).

Průhlednost skla úzce souvisí s jeho amorfní strukturou. Sklo se vyrábí tavením písku (obsahujícího krystaly křemene) při vysokých teplotách (nad 1 600 stupňů Celsia) a následným rychlým ochlazením.

Tento proces způsobuje, že atomy a molekuly nemají čas se uspořádat v určitém pořadí a vytvářejí amorfní pevnou látku – přechodný stav mezi pevnou a kapalnou látkou.

Profesor Philp Moriarty z Nottinghamské univerzity ve Velké Británii vysvětluje: „V materiálech, jako je sklo, elektrony potřebují k přeskoku mezi energetickými hladinami spoustu energie a fotony viditelného světla nejsou dostatečně silné, aby tento přeskok spustily.“

Místo toho, aby bylo světlo absorbováno nebo odráženo, jednoduše prochází. Proto můžeme vidět skrz sklo, protože je průhledné pro viditelné světlo.“

Také to přirovnal k papíru: „Důvod, proč nevidíte skrz list papíru, ale snadno ano skrz tlustou tabuli skla, je ten, že sklo je amorfní, takže nemá žádný řád, ale také nemá mnoho vad.“

Na vlnové délce světla je sklo jednotné. Papír se skládá z mnoha vláken a tato vlákna – jejich velikost, průměr, šířka, rozteč – se s vlnovou délkou světla příliš nemění, a proto světlo rozptylují. Výsledkem je neprůhledný papír, který nepropouští světlo.

Výrobní proces ovlivňuje propustnost světla

Pro vytvoření čirého skla se křemenný písek zahřívá na bod tání, což způsobuje rozpad krystalové struktury křemene.

Při rychlém ochlazení se materiál změní na amorfní pevnou látku. Proces rychlého ochlazení také pomáhá tvarovat a vytvrzovat materiál, čímž se mění v známé okenní sklo.

Pro optimalizaci výrobního procesu vědci našli způsob, jak snížit teplotu tání písku přidáním uhličitanu sodného.

To však snižuje chemickou odolnost skla. Aby se to překonalo, přidává se uhličitan vápenatý jako stabilizátor, který zlepšuje odolnost skla proti nárazu.

Díky neustálému zlepšování výrobních procesů si nyní můžeme užívat přirozeného světla skrz skleněná okna a zároveň být chráněni před nepřízní počasí a vnějším prostředím.

Výzkum skla i nadále otevírá mnoho dalších potenciálních aplikací v budoucnu.

Zdroj: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-anh-sang-co-the-xuyen-qua-kinh-20250818011425290.htm