¿Las ondas de luz viajan en los huecos entre los átomos y las moléculas?

Es mejor pensar esto en términos de fenómenos de onda que en términos de fotones individuales. Cuando una ola golpea un nuevo medio, puedes ver uno de los tres efectos:

  • Difusión o absorción: la energía de la onda es absorbida por los electrones en el material y luego libera direcciones aleatorias en otras longitudes de onda. Cuando la luz incide en una pared blanca, la energía se absorbe y luego se libera en direcciones aleatorias en un rango de frecuencias en el espectro visible; cuando la luz incide en una pared negra, la energía se absorbe y luego se libera en frecuencias no visibles o se convierte en calor. Piensa en una ola del océano golpeando una playa de arena; la ola se desvanece.
  • Reflexión: la energía de la onda es absorbida por los electrones en el material (generalmente cristalino) y luego se libera a su frecuencia original en un ángulo complementario. Así es como funciona un espejo, o como una ola oceánica que golpea una roca sólida y plana: la ola rebota y continúa en el ángulo reflejado.
  • Transmisión: la onda es absorbida por los electrones en el material y pasa de uno a otro a través del material para resurgir en el otro lado. Las ondas de luz en realidad no se están deslizando entre los átomos y las moléculas en el vidrio, son captadas y transmitidas. Imagine una ola oceánica que golpea una lámina de goma estirada: el agua en sí no pasaría a través de la lámina de goma, sino que empujaría y tiraría de la goma en sí misma, flexionando el material de modo que el agua del otro lado recogiera el material. ola original.

Vale la pena considerar que si vemos algo como el vidrio en otras partes del espectro, puede parecer perfectamente opaco. El vidrio de ventana típico, por ejemplo, difunde (es opaco a) la radiación ultravioleta. Esta es la razón por la cual la gente puede obtener un “bronceado de camionero”, donde su bragueta de antebrazo izquierdo (o en el Reino Unido, a la derecha) no se puede colocar por la ventanilla del camión mientras conducen, pero su otro brazo no está bronceado porque el parabrisas bloquea el La luz ultravioleta que puede hacer que se broncee.

La luz es una onda electromagnética, que viaja en línea recta (excluyendo los efectos de la gravedad y excluyendo la entrada / salida de un medio). Las ondas electromagnéticas en el espectro de la luz pueden interactuar con los electrones de una molécula o de un átomo, dándoles toda su energía em por un corto tiempo antes de que vuelvan a emitir esa energía como Luz. Esto es posible porque los electrones también son ondas em. Normalmente, la luz solo puede dar toda su energía al electrón y un electrón solo aceptará pequeñas bandas de energías específicas. Esto se llama excitar el electrón.

Las ondas em en el espectro de luz no interactúan con el núcleo del átomo, que consiste en protones y neutrones, ambos también son ondas em, pero con una longitud de onda muy corta.

De hecho, la luz puede atravesar “brechas” si los átomos se separan lo suficiente (como en forma de gas), pero también puede ir “directamente a través de la materia” (aunque se han cambiado algunos) considerando solo si tiene la cantidad exacta de energía para interactuar con la Otras ondas em (electrones) que constan de esa materia.

Con el vidrio, todo el espectro de la luz no tiene las energías adecuadas para interactuar con los electrones de las moléculas de vidrio. cuando no hay interacción, la luz pasa directamente a través de los átomos (electrones y nucleolo) sin interrupción alguna. El vidrio generalmente interactúa con las ondas em en el rango de uvb.

También hay otras formas interesantes de interacciones de ondas em, por ejemplo, las ondas em en la longitud de onda infrarroja no tienen el poder suficiente para excitar un electrón normalmente, pero pueden dar su energía a la materia que puede hacer que las moléculas se muevan más rápido o más rápido. Sus átomos vibran más rápido, este nuestro cuerpo lo experimenta como calor. posteriormente, el material emitirá radiación infrarroja y se “enfriará” nuevamente.

Tenga en cuenta que los tamaños atómicos varían pero son aproximadamente una décima parte de un nanómetro. La longitud de onda de la luz visible es de 400 a 700 nanómetros. Así que las longitudes de onda de la luz visible son mucho más grandes que los átomos. Si la luz se transmite a través de un material o no, depende más de la estructura electrónica del material, si los electrones son libres de moverse en el material y cómo lo hacen.