Стекло. Популярная наука с Анной Урманцевой.

    Не знаю, что вы делали в выходные, но вот я, например, весь свой weekend потратила на то, чтобы узнать ответ на вопрос: почему стекло прозрачное? Вы будете смеяться, но вопрос оказался таким трудным, что к написанию текста этой «Популярной науки» пришлось привлекать ведущих физиков Российской федерации. Так что простые стекляшки  - на самом деле очень сложные физические объекты! Но, для начала, откуда оно взялось, это самое стекло? По легенде, поведанной античным естествоиспытателем и историком Плинием Старшим: однажды финикийские купцы на песчаном берегу, за неимением камней, сложили очаг из перевозимой ими африканской соды, а утром на месте кострища обнаружили стеклянный слиток. Действительно стекло образуется в природе и без участия человека.  «Волосы Пеле» и «слезы Пеле» находят на берегах лавовых озер вулканов Гавайских островов. Пеле – имя гавайской богини огня. «Волосы Пеле» представляют собой вату из стеклянных нитей длиной до двух метров. «Слезы Пеле» – это стеклянные капельки на концах нитей. Находят также так называемые фульгуриты -  спёкшиеся от удара молнии песок, кварц и кремнезём. Вот такие стеклянные трубки образуются внутри песка и могут быть очень разветвленными, как стеклянные корни до 3-ех метров в длину. Находят также вулканическое стекло – продукт быстрого остывания лавы, тенгизиты – из нефтяных скважин, харитонки – стекляшки от ядерного взрыва и загадочные тектиты.  До сих пор нет общепринятой гипотезы происхождения тектитов: одни считают их метеоритами, другие предполагают, что они образовались в результате падения на Землю астероидов или комет. Но главное, что все они образовались при огромной температуре от 1500 до 2000 градусов. 

Вы уже поняли, что люди сталкивались со стеклом еще в древности, но сами научились его изготавливать 6 веков назад. И с того времени стекло становилось всё прозрачнее и прозрачнее. Но вот почему сквозь твердое стекло проходит свет? На этот вопрос удалось ответить только сейчас. 

На самом деле, стекло – это жидкость, которая получается в результате вот такой химической реакции с участием диоксида кремния или кремнезёма. Если охладить воду – мы получим лёд. А если охладить стекольную жидкость – мы получим стекло. Поэтому считается, что  стекла потихоньку оплывают даже при комнатной температуре. Только на это нужно несколько веков. То есть, выражение «стекло стекло», при том, что второе слово глагол, – имеет смысл. Итак, в стеклах есть атомы. Представим, что каждый атом,  - это футбольный игрок, защитник, который должен поймать мяч. А мяч – это фотон - частица света. Так вот, у атомов стекла не хватает сил, чтобы поймать ни один мячик. А у атомов железа, дерева, биологических объектов – хватает. Поэтому атомы железа ловят мячики – фотоны, и они не проникают дальше. В случае стекла – мячики летят дальше и проникают через твердую поверхность. Поэтому стекло – прозрачное. 

А вот ультрафиолетовые мячики атомы стекла поймать уже могут. Поэтому для солнечных лучей  - стекло непрозрачное.

Добавить отзыв
  Имя:
 Сообщение:
Укажите код на картинке