¿Por qué el aire es transparente?

Todos los gases puros son transparentes. Algunos gases son de color. Un gas se colorea cuando tiene moléculas que absorben parte del espectro de luz visible. Esto suele ser el resultado de una transición de electrones que se produce entre los orbitales moleculares de enlace más ocupados y los orbitales moleculares de enlace más bajos vacantes en las moléculas del gas. Si la energía vibratoria electromagnética que se absorbe durante la transición de electrones coincide con parte del espectro de luz visible, la luz que pasa a través del gas se coloreará. La acción de la transición electrónica es como un filtro de color.

Los gases halógenos son todos coloreados:
F [math] _2 [/ math] amarillo pálido – Cl [math] _2 [/ math] yellow – Br [math] _2 [/ math] brown – I [math] _2 [/ math] (vapor) purple
En cada molécula de halógeno, las transiciones de electrones tienen lugar entre el orbital molecular π [math] _g [/ math] ocupado con el antiencentro más ocupado y el orbital molecular σ [math] _u [/ math] con el antídoto ente más corto. También hay algunos gases que se encuentran en trazas diminutas en la atmósfera de la tierra, O [math] _3 [/ math] blue – NO [math] _2 [/ math] brown, coloreado debido a la ocurrencia de transiciones de electrones similares.

El aire es principalmente una mezcla de 78% de nitrógeno y 21% de oxígeno; aproximadamente el 1% está compuesto de argón y dióxido de carbono. Ninguno de estos gases tiene moléculas que absorben la energía vibratoria electromagnética que coincide con alguna parte del espectro de luz visible. Entonces, el aire es incoloro.

Se debe a que están dispersos alrededor y, por lo tanto, no es posible verlo. Pero se puede ver que la niebla se debe a que están muy compactas que las moléculas de aire normales. La presión sobre el nivel del mar es más y por lo tanto el no. De las moléculas de aire por unidad de área es más y parece ser más densa, la forma más densa se ve como niebla. Mientras que la presión bajo el nivel del mar es 1atm comparativamente menor que la presión sobre el nivel del mar, por lo tanto, las moléculas están tan dispersas que se vuelven casi invisibles.

Factores que contribuyen a la transparencia del aire a la luz visible:

  1. Mecánica cuántica: niveles de diferencia de energía
  2. ¿Qué tan pequeña es la densidad?

La mecánica cuántica exige que, si la energía requerida para elevar un electrón a un nivel de energía más alto no es dada exactamente por el fotón, el fotón no se absorbe. Este fotón se mueve sin verse afectado por el aire. No es necesario que el aire sea transparente a otras longitudes de onda de EM Spectrum. La luz infrarroja es absorbida por dióxido de carbono. Así que es opaco a la radiación IR.

Los gases tienen una densidad muy pequeña, es decir, un número muy pequeño de moléculas en un volumen dado. El oxígeno líquido es azul pálido, pero cuando se gasifica, se vuelve transparente porque hay muy pocas moléculas de oxígeno para inducir el color.

En cualquier caso, puedes preguntar por qué el cielo es azul si el aire es transparente . Es debido a la difracción de Rayleigh y no se debe al color inherente de las moléculas de aire.

El aire no es sólido ni líquido. Se compone de pocas cosas como oxígeno, nitrógeno, argón, dióxido de carbono y humedad. Todos estos son muy muy transparentes aunque podrían ser de color. Pero normalmente esta mezcla de gases da un tono transparente. Así el aire mismo es transparente.

El aire es un gas. Comparado con un sólido, el aire contiene muy pocos átomos y es muy ligero. Piense en un globo lleno de aire en comparación con un globo lleno de arena. El globo de aire es increíblemente ligero comparado con el globo de arena. Eso es porque hay muchos más átomos en la arena que en el aire.

Debido a que el aire contiene tan pocos átomos, las ondas de luz chocan con muy pocos cuando brillan a través del aire. Así el aire se ve transparente. Si pones suficiente polvo en el aire, las partículas de polvo absorben la luz y el aire deja de ser transparente.

O, si haces que el aire sea increíblemente grueso, el aire absorbe mucha más luz. Por ejemplo, el aire al nivel del mar es mucho más grueso que el aire, por ejemplo, en la cima del monte. Everest. Cuanto más alto llegues, más delgado será el aire. El aire delgado es mucho más claro que el aire grueso, porque hay menos átomos y polvo para bloquear la luz. Cuando mira hacia arriba al mediodía, está mirando a través de un par de millas de aire espeso, luego unas 60 millas de aire más y más delgado, luego el vacío del espacio. Cuando miras hacia el horizonte al atardecer, estás mirando a través de muchos kilómetros de aire espeso en la superficie de la Tierra, que bloquea gran parte de la luz del sol. Por eso no puedes mirar el sol al mediodía, pero puedes ver una puesta de sol.