¿Cómo viaja la luz a través de medios sólidos transparentes como el vidrio?

La luz visible puede atravesar objetos que no absorben ni reflejan los fotones. La absorción de luz por un objeto depende de la interacción de los fotones (constituyentes de la luz) con los electrones del objeto. Como los electrones del vidrio transparente no interactúan con los fotones, los fotones no se absorben. Por otro lado, los objetos opacos absorben los fotones e incluso reflejan algunos fotones. ¡Entonces, no permiten que la luz pase!

Recuerde: cuando los electrones de un objeto absorben los fotones, los electrones ganan energía y se mueven a un nivel de energía más alto. Cuando los electrones no pueden interactuar con los fotones, ¡los fotones simplemente pasan!

Las partículas pueden pasar a través de los objetos. Por ejemplo, en este momento hay 100 mil millones de neutrinos solares por segundo que pasan por cada centímetro cuadrado de su cuerpo. Los neutrinos son partículas que solo tienen interacciones MUY débiles con la materia de la que están hechos nuestros cuerpos, por lo que casi todos pasan sin interactuar. Por lo tanto, en general, no hay problema con las partículas que pasan a través de la materia si no interactúan con la materia; hay mucho espacio entre los núcleos de los átomos.

Ahora las partículas de luz, los fotones, son paquetes de radiación electromagnética y los campos eléctricos y los campos magnéticos pueden interactuar con partículas cargadas. Por lo tanto, los fotones no pueden penetrar a través del metal porque los electrones libres que hacen conductores de metales interactuarán fácilmente con los fotones y los absorberán de inmediato.

Sin embargo, los electrones en el vidrio están fuertemente unidos a los átomos, por lo que no pueden moverse libremente como los electrones en un metal y, por lo tanto, no absorben los fotones. Si la energía del fotón fuera igual a la diferencia entre un nivel de energía de electrones unidos y otro nivel de energía de electrones desocupados, entonces el fotón se absorbería al hacer que el electrón haga la transición entre esos niveles de energía. Sin embargo, no hay tales niveles de energía disponibles en vidrio para fotones de luz visible. Por otro lado, los fotones ultravioleta se absorben porque hay niveles de energía disponibles en las energías de esos fotones.

Ahora hay algún tipo de interacción entre los fotones y los átomos de vidrio, ya que la luz se refracta por el vidrio, ya que la velocidad de la luz en el vidrio es menor que en el vacío. La forma más fácil de explicar esto es como un fenómeno de onda en el que la onda electromagnética causa ligeras polarizaciones periódicas de los átomos que luego emiten ondas electromagnéticas adicionales ligeramente desfasadas con la onda original. Esto da como resultado que la ola general se ralentice efectivamente.

Entonces, la conclusión es que el fotón pasa a través del vidrio porque no hay una interacción significativa disponible entre el vidrio y el fotón que pueda absorber el fotón.

Ser sólido y ser transparente son dos cosas diferentes. El petróleo crudo no es sólido, pero aún no se puede ver a través de él. Algunas personas dicen que el vidrio no es un sólido, lo llaman un líquido sobreenfriado, pero en realidad es un tipo especial de sólido, conocido como sólido amorfo porque sus partículas no están dispuestas en un patrón geométrico específico como los de Hierro o Cuarzo. Si un material es transparente o no depende de cómo interactúa con la luz de diferentes longitudes de onda si les permite pasar a través de él, entonces el material es transparente, si solo algunos de los rayos de luz lo atraviesan, entonces es translúcido y la mayoría son absorbido entonces es opaco. El vidrio es transparente porque las partículas que constituyen el vidrio están tan dispuestas que permiten que la luz visible pase a través de ellas al igual que su carne permite que los rayos X pasen a través de ella, podemos decir que nuestra carne es transparente para los rayos X.

The Science Stud

Medio transparente sólido? Pffftttt … Eso no es nada.

Los rayos X pueden viajar incluso a través de medios no transparentes como su piel. Y también puede causar cáncer al hacerlo.

La razón de esto sucede porque las partículas pueden pasar fácilmente a través de las cosas. Los átomos están en su mayoría vacíos. Entonces, si las partículas que pasan no interactúan con las partículas del medio, pueden pasar directamente.

Ahora, lo que hace que las cosas sean opacas es que los fotones se reflejan en ellos y los fotones son absorbidos por los electrones. Como la energía presente en los fotones de luz visible es suficiente para hacer que los electrones se muevan a un nivel de energía más alto. Para los electrones hace eso usando la energía de los fotones y así es como los fotones se absorben y las cosas son opacas.

En cosas transparentes como el vidrio, la energía de los fotones de luz visible no es suficiente para hacer que los electrones cambien su nivel de estado. Por lo tanto, no interactúan y atraviesan las cosas transparentes. Sin embargo, la energía de la luz ultravioleta de los fotones coincide con la energía requerida por los electrones de vidrio para su transacción de nivel de energía. Esto es así mientras que el vidrio no puede detener la luz visible, puede detener los rayos UV. Y la razón por la cual los rayos X pasan a través de su cuerpo también es la misma, la energía requerida por los electrones de nuestro cuerpo para un cambio en su estado no coincide con la energía proporcionada por los fotones de rayos X, por lo que la mayor parte sale sin interactuar Sin embargo, una radiografía fuerte puede interactuar y hacer que los electrones se liberen de sus átomos. Nuestro ADN es básicamente un químico y los electrones que se alejan de los átomos significan ionización. La ionización significa desestabilización y las moléculas que no son estables intentan estabilizarse al reaccionar con el entorno. Esta reacción causa mutaciones en el ADN porque obviamente cambiará después de la reacción. Lo que causa cáncer en la mayoría de los casos.

Simplemente…

La luz tiene masa cero pero tiene cierta energía … y la luz es algo que se encuentra en la lista de máxima prioridad en las investigaciones … la luz puede viajar a través de un objeto transparente porque otros lo reflejarían, pero los objetos transparentes no lo hacen. pero también se vuelve bastante lento … tengamos un ejemplo: si está ejecutando su automóvil en una carretera plana, el motor libera energías pero con la misma cantidad de energía si lo ejecuta en una carretera en mal estado o en una montaña, se vuelve más lento pero el motor sigue liberando la misma cantidad de energía que tenía en el camino del avión … simplemente no es el mismo rendimiento.

lo que te hace pensar que el sólido no permite que la luz pase a través de ellos.

Todo depende de que la estructura sea transparente o translúcida u opaca.

el vidrio es transparente (algunas formas pueden ser translúcidas) por lo que permite que pase la luz.

otros sólidos son cristal de sodio o cristal de azúcar o hielo.

Pues porque es transparente.

Y también el hecho de que la luz y el espacio están entrelazados, por lo que para un objeto que viaja a la velocidad de la luz, el espacio se dobla para ese objeto.