Waarom kan licht door glas heen schijnen?

(Dan Tri) - De amorfe eigenschap is de belangrijkste reden waarom licht door glas heen gaat, maar niet door hout.

Dankzij transparante glazen deuren kun je vanuit huis de buitenwereld zien (Foto: Getty).

Glas is een onmisbaar materiaal geworden in het moderne leven. Het is overal te vinden, van huizen en winkels tot kantoorgebouwen.

Of het nu zonnig of regenachtig is, dankzij de heldere glazen ramen kunnen we genieten van het uitzicht naar buiten, zonder dat we ons zorgen hoeven te maken over het weer.

Er zijn echter maar weinig mensen die echt begrijpen hoe het werkt en waarom licht zo gemakkelijk door dit bekende materiaal heen kan dringen.

Glazen ramen verschenen voor het eerst in Engeland in de 17e eeuw. Sindsdien heeft de glasindustrie zich verder ontwikkeld en de duurzame en perfect transparante producten opgeleverd die we vandaag de dag zien.

Er wordt nog steeds onderzoek gedaan naar glas, met steeds geavanceerdere toepassingen, zoals zelfreinigende materialen of zelfs glas dat zichzelf kan herstellen na breuk.

Waarom kan licht door glas heen schijnen?

Transparante glazen deuren zorgen voor natuurlijk licht in huis (Foto: Pinterest).

De transparantie van glas hangt nauw samen met de amorfe structuur. Glas wordt gemaakt door zand (met kwartskristallen) te smelten bij hoge temperaturen (meer dan 1600 graden Celsius) en het vervolgens snel af te koelen.

Door dit proces krijgen de atomen en moleculen geen tijd om zich in een bepaalde volgorde te ordenen. Er ontstaat dan een amorfe vaste stof, een tussentoestand tussen vast en vloeibaar.

Professor Philp Moriarty van de Universiteit van Nottingham in het Verenigd Koninkrijk legt uit: "In materialen als glas hebben elektronen veel energie nodig om van het ene energieniveau naar het andere te springen, en zichtbare lichtfotonen zijn niet sterk genoeg om die sprong te veroorzaken.

In plaats van geabsorbeerd of gereflecteerd te worden, gaat licht er gewoon doorheen. Daarom kunnen we door glas heen kijken, omdat het transparant is voor zichtbaar licht.

Hij vergeleek het ook met papier: "De reden dat je niet door een vel papier heen kunt kijken, maar wel gemakkelijk door een dikke glasplaat, is dat glas amorf is. Het kent dus geen orde, maar het heeft ook niet veel defecten.

Op de golflengteschaal van licht is glas uniform. Papier bestaat uit vele vezels, en deze vezels – hun grootte, diameter, breedte en afstand – variëren niet veel met de golflengte van het licht, waardoor ze het licht verstrooien. Het resultaat is een ondoorzichtig papier dat geen licht doorlaat.

Het productieproces heeft invloed op de lichttransmissie

Om helder glas te maken, wordt kwartszand verhit tot het smeltpunt, waardoor de kristalstructuur van het kwarts afbreekt.

Bij snelle afkoeling verandert het materiaal in een amorfe vaste stof. Het snelle afkoelingsproces helpt ook bij het vormen en uitharden van het materiaal, waardoor het het bekende vensterglas wordt.

Om het productieproces te optimaliseren, hebben wetenschappers een manier gevonden om de smelttemperatuur van zand te verlagen door natriumcarbonaat toe te voegen.

Dit vermindert echter de chemische bestendigheid van het glas. Om dit te verhelpen, wordt calciumcarbonaat als stabilisator toegevoegd, wat de slagvastheid van het glas verbetert.

Dankzij voortdurende verbeteringen in productieprocessen kunnen we nu genieten van natuurlijk licht via glazen ramen, terwijl we beschermd zijn tegen de elementen en de buitenomgeving.

Onderzoek naar glas blijft in de toekomst nog veel meer potentiële toepassingen opleveren.

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