La transparencia de un sólido no tiene nada que ver con la presencia de una disposición ordenada de sus átomos. El “vidrio” hecho de SiO2 y cuarzo (así como otras formas cristalinas de SiO2) son transparentes porque los electrones de sus elementos están a niveles de energía de valores específicos y no pueden acceder a niveles de energía más altos simplemente absorbiendo los fotones de luz visible. Esto tiene que ver con la “naturaleza cuántica” de los niveles de energía ocupados por los electrones. Las diferentes formas de radiación electromagnética se comportan como partículas (fotones) con energía específica. Los fotones de luz son absorbidos por los electrones solo si la energía de los fotones puede “elevar” los electrones a un nivel de energía más alto. En un sólido metálico, los electrones ocupan niveles de energía de valores tan espaciados que forman una “banda conductora”. Parte de la luz es reflejada tanto por los metales (como por el vidrio). Sin embargo, a diferencia del SiO2, la mayoría de los óxidos metálicos (con excepción de Al2O3, TiO2 y otros metales no de transición) son opacos porque los electrones de estos óxidos metálicos absorben muchos fotones de longitudes de onda de luz visible. Los niveles de energía más altos en materiales opacos (cristalinos o no) son simplemente más “accesibles” a los electrones excitados por la luz visible que aquellos en materiales transparentes.
Vea también el enlace (de Scientific American) para ver un ejemplo de la diferencia en las propiedades entre el vidrio y el Si, uno de sus elementos: lo que determina si un
sustancia es transparente? Por ejemplo, ¿por qué el silicio es transparente cuando
es de vidrio pero no cuando es arena o un chip de computadora? Toca el significado del vidrio.
Si tiene acceso a esta presentación de Gil Nonato Santos, la encontrará más técnica, pero cubre este tema bastante bien: Capítulo 5 Propiedades ópticas.
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