Visa fråga/svar
Ljud-Ljus-Vågor [3856]
Fråga:
Jag ställde en fråga för ett par dagar sedan, om varför ljuset
bromsar in i ett optiskt tätare medium. Som svar fick jag att
ljuset absorberas av elektriska laddningar (jag utgick ifrån
att det var elektroner) som då sätts i rörelse och skapar en
ny elektromagnetisk våg. Fördröjningen skulle vara orsaken
till den lägre hastigheten.
Men så hittade ja en annan fråga, om varför vissa material
är genomskinliga. Där var svaret att de ämnen som hade
"luckor" mellan elektronernas energinivåer släppte
igenom ljuset, och därför var transparenta. Hur kan då ljuset
absorberas i ett medium som glas, som det första svaret säger,
när det enligt det andra passerar emellan elektronerna?
Det hela har vållat både mig och min lärare huvudbry.
Tacksam för svar snarast, ska vara färdig med arbetet på torsdag!
/Lisa L, Schillerska Gymnasiet, Göteborg
Svar:
Det du tar upp är mycket viktigt och intressant. Du har upptäckt
två helt olika beskrivningar om hur ljus passerar genom
ett genomskinligt material, till synes motsägelsefulla.
En fysikalisk teori gör aldrig anspråk på att beskriva den "sanna"
verkligheten. Man ska hellre betrakta den som en modell, och
beroende på vilken aspekt av ett system man är intresserad av,
kan man använda ganska olika modeller. Helst ska de inte vara
motsägelsefulla.
Här gäller det att diskutera två aspekter av ljus i genomskinliga material
(glas):
1. Varför är ljusets hastighet lägre i glas än i vakuum?
2. Varför är glas genomskinligt?
Det var den första frågan vi försökte svara dig på. Här tar vi tillfälle
att förtydliga. Det är inte elektroner som ljuset reagerar med i glaset.
Där finns nämligen inga fria elektroner. Det är i stället materialet som
helhet som ljuset reagerar med, och reaktionen är egentligen lika
"virtuell" som den i vakuum, eftersom ingen energi avges. I ett
material som glas kan molekylerna (tveksamt begrepp när det gäller
glas) deformeras av ett elektriskt fält. Man talar om ett dielektrikum.
Man kan
tänka sig ett glas, där energi från ljuset kan avges till en elektron.
Men då blir detta glas ogenomskinligt. Koboltglas (blått glas) släpper
igenom blått ljus, men är ogenomskinligt i andra färger. Alltså,
i koboltglas finns en "lucka" mellan elektronernas energinivåer,
som svarar mot energin hos blått ljus. Därför är koboltglas
genomskinligt i blått ljus.
/KSSe även fråga 3815
och fråga 170
Nyckelord: genomskinlighet [18];
*
Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2022-05-21 17:33:39.
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora
