Mengapakah cahaya boleh melalui kaca?

(Dan Tri) - Sifat amorfus adalah sebab asas mengapa cahaya melalui kaca tetapi tidak melalui kayu.

Pintu kaca lutsinar membolehkan kita melihat dunia luar terus dari dalam rumah (Foto: Getty).

Dalam kehidupan moden, kaca telah menjadi bahan yang sangat diperlukan, hadir di mana-mana dari rumah, kedai hingga bangunan pejabat.

Sama ada cerah atau hujan, tingkap kaca yang jernih membolehkan kita menikmati pemandangan di luar tanpa risau tentang cuaca.

Walau bagaimanapun, beberapa orang benar-benar memahami mekanisme operasi dan mengapa cahaya boleh menembusi bahan biasa ini dengan mudah.

Tingkap kaca pertama kali muncul di England pada abad ke-17. Sejak itu, industri kaca terus berkembang, menyediakan produk tahan lama dan telus sempurna yang kita lihat hari ini.

Penyelidikan tentang kaca diteruskan, bergerak ke arah aplikasi yang lebih maju, seperti bahan pembersihan diri atau bahkan kaca yang boleh sembuh sendiri selepas pecah.

Mengapakah cahaya boleh melalui kaca?

Pintu kaca lutsinar membenarkan cahaya semula jadi menembusi ke dalam rumah (Foto: Pinterest).

Ketelusan kaca berkait rapat dengan struktur amorfusnya. Kaca dibuat dengan mencairkan pasir (mengandungi kristal kuarza) pada suhu tinggi (lebih 1,600 darjah Celsius), kemudian menyejukkannya dengan cepat.

Proses ini menyebabkan atom dan molekul tidak mempunyai masa untuk menyusun dalam susunan tertentu, membentuk pepejal amorf - keadaan perantaraan antara pepejal dan cecair.

Profesor Philp Moriarty dari Universiti Nottingham, UK, menerangkan: "Dalam bahan seperti kaca, elektron memerlukan banyak tenaga untuk melompat antara tahap tenaga, dan foton cahaya yang boleh dilihat tidak cukup kuat untuk mencetuskan lompatan itu.

Daripada diserap atau dipantulkan, cahaya hanya melaluinya. Itulah sebabnya kita boleh melihat melalui kaca, kerana ia telus kepada cahaya yang boleh dilihat."

Dia juga membandingkannya dengan kertas: "Sebab anda tidak dapat melihat melalui helaian kertas tetapi boleh melihat dengan mudah melalui kepingan kaca tebal adalah kerana kaca adalah amorf, jadi ia tidak mempunyai susunan, tetapi juga tidak mempunyai banyak kecacatan.

Pada skala panjang gelombang cahaya, kaca adalah seragam. Kertas terdiri daripada banyak gentian, dan gentian ini - saiz, diameter, lebar, jaraknya - tidak banyak berbeza dengan panjang gelombang cahaya, dan oleh itu ia menyerakkan cahaya. Hasilnya ialah kertas yang legap, tidak membenarkan cahaya menembusi."

Proses pembuatan menjejaskan penghantaran cahaya

Untuk mencipta kaca jernih, pasir kuarza dipanaskan hingga takat leburnya, menyebabkan struktur kristal kuarza rosak.

Apabila disejukkan dengan cepat, bahan tersebut bertukar menjadi pepejal amorfus. Proses penyejukan yang cepat juga membantu membentuk dan mengeraskan bahan, mengubahnya menjadi kaca tingkap biasa.

Untuk mengoptimumkan proses pengeluaran, saintis menemui cara untuk menurunkan suhu lebur pasir dengan menambah natrium karbonat.

Walau bagaimanapun, ini mengurangkan rintangan kimia kaca. Untuk mengatasinya, kalsium karbonat ditambah sebagai penstabil, yang meningkatkan rintangan hentaman kaca.

Terima kasih kepada peningkatan berterusan dalam proses pembuatan, kami kini boleh menikmati cahaya semula jadi melalui tingkap kaca sambil dilindungi daripada unsur-unsur dan persekitaran luar.

Penyelidikan mengenai kaca terus membuka lebih banyak aplikasi yang berpotensi pada masa hadapan.

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