@red_KNOPOCHKA

Всем привет!

Ребята, прошу, если кто, знает, объясните, физический механизм прозрачности тел, если кто знает.

Я сам физик по образованию, но даже я нигде не встречал объяснения тому, почему металл, поглощает свет, а большинство диэлектриков, стекло - нет. Даже наши преподаватели никто не знает, прикольно.

Объяснение через плазмоны (возбуждение) в теле не канает. Это - тавтология.
Ясно, что металл поглощает видимый спектр, а диэлектрики - нет.
Но - четкого объяснения - нет.

0

@-=ЮрА=-

Я бы оттолкнулся от того что у диэлектриков в основном ковалентная связь (полярная и неполярная), у металов же имеется так называемое общее электронное облако (металлическая связь, которая подразумевает, что валентные электроны у металла находятся как бы в общем пользовании всех атомов составляющих решётку, т.е электроны не связаны).
При прохождении фотонов через кристаллическую решётку металла возможен разгон указанных электронов облака и вобщем-то даже их вырывание из из решётки(фотоэффект). У диэлектриков же наоборот все электроны связаны и находятся в спинах с другими валентными электронами. Разрушить спин довольно сложно, поэтому думаю при приближении фотона к орбитали где электроны имеют прочную спиновую пару проявляются именно волновые свойства и он дословно обтекает электроны проходя далее через решётку.

0

@red_KNOPOCHKA

С точки зрения зонной теории объяснение до смешного простое.

В прозрачных диэлектриках имеется запрещенная зона, энергетическая ширина которой более 3.5 эВ (по определению диэлектрика). Большое число дефектов, чужеродные оксидные слои в реальности имеющиеся во многих материалах мы не берем в учет, т.к. спектральные участки внутри запрещенных зон от дефектов - тонкие во многих случаях, и способны поглощать лишь очень крохотные участки цвета, которые мы и не заметим. А видимый цвет лежит в пределах (примерно) от 1.77 эВ (700 нм) до 3.110 эВ (400 нм). Вот и получается, что "имеющий" такую энергию в этих пределах электрон вовсе не сможет ее иметь, т.к. тогда он попадет в запрещенную зону. Поэтому свет пройдет мимо как бы "сквозь" вещество.

Но это только объяснение с точки зрения зонной теории. Есть и объяснение с других позиций.
Надеюсь, что нигде не соврал.

0

@ivivfyd

С точки зрения КЭД (самой проработанной теории), вероятность взаимодействия (а именно квантового рассеяния) фотона на электроне не зависит от того, металл это, или диэлектрик. Поэтому, в строгом смысле все тела практически непрозрачны для фотонов. Но! В случае с диэлектриком, электрону затруднительно утилизировать дополнительный импульс (что действительно хорошо понятно через рассмотрение зонной теории, упомянутой к месту уважаемым участником red_KNOPOCHKA ), поэтому электрон переизлучает (излучает новый фотон). Поэтому многие диэлектрики и кажутся нам прозрачными. Упорядоченность точек многих квантовых рассеяний приводит суммарно (через интерференцию конечно) к дополнительным эффектам, которые кажутся нам чистой прозрачностью или матовостью тела. У металла электроны, успешно поглотив фотон, начинают довольно упорядоченное в среднем движение (т.е. плазмоны), и эти плазмоны приводят к излучению, которое суммарно кажется нам довольно качественным отражением.

Поправьте, если я слишком переупростил ситуацию.

0

@varich

ivivfyd, ваше предположение будет верным только в случае, если считать что направление переизлучённого электроном фотона жёстко зависит от направления поглощённого фотона. причём чем жёстче эта зависимость тем выше прозрачность и наоборот.(я просто уточнил. имеет место такое поведение на самом деле или нет я не знаю)

0

@bobah16

видать в адовой шараге учишься и это нифига не прикольно, первая же ссылка в гугле привела меня к ответу

0

@_SayHello

red_KNOPOCHKA, если с точки зрения классической электродинамики рассматривать, то диэлектрическая проницаемость среды это комплексная величина, где действительная часть характеризует диэлектрическую проницаемость в среде, а мнимая потери в данной среде , в диэлектрике проводимость крайне мала -> мнимая часть стремится к нулю, она крайне мала по сравнению с действительной частью -> потери отсутствуют. В металле наоборот, мнимая часть >> действительной. Поэтому, в металлах большие потери и волна существует в тонком поверхностном скин-слое.
Если с точки зрения квантов, то прозрачность обусловлена тем, что волна взаимодействуя с атомом, возбуждает электроны в оболочке, и они переходя с уровня на уровень испускают фотоны, тем самым являясь вторичным источником волны, таким образом волна переходит от атома к атому. Так как в диэлектрике нет свободных электронов, этот механизм преобладает. В металле же присутствует электронный газ, и вероятность провзаимодействовать с свободными электронами высока, причем при взаимодействии, не выделяется кванта света, а изменяется энергия электрона соответственно, нет вторичных источников.

0