terça-feira, 7 de dezembro de 2010

Como a matéria pode ser transparente e sólida ao mesmo tempo?

A opacidade ou translucidade da matéria não depende de seu estado de agregação e sim do modo como interage com os fótons. As substâncias puras covalentes ou misturas homogêneas delas, são isolantes e não possuem elétrons livres. Nelas os fótons são absorvidos, excitando os átomos e, depois, reemitidos, decaindo os átomos. Isto provoca o deslocamento de fótons, cada vez um novo, de um átomo ao outro, dentro do material, fazendo-o translúcido ou transparente, dependendo da rugosidade da superfície ou da presença de impurezas maiores do que o comprimento de onda da luz. Por isso é que a velocidade líquida da luz diminui dentro dos meios materiais transparentes. No caso de condutores metálicos, há uma estrutura cristalina de núcleos e elétrons internos, imersa em um gás de elétrons livres. É este gás que interage com os fótons incidentes e sua alta condutividade provoca a reflexão dos fótons, sem excitar os átomos, impedindo a transmissão dos fótons dentro do material. A opacidade de sólidos isolantes se deve a serem misturas heterogêneas, como os materiais orgânicos. Interfaces internas entre porções de cada substância provocam reflexões e refrações múltiplas que absorvem internamente os fótons, deixando apenas aqueles que, próximos à superfície, escapam para o meio externo. Assim também é que são feitas as tintas, que, na verdade, são suspensões de partículas transparentes coloridas (pigmentos) em um solvente também transparente, mas que, no conjunto, se tornam opacos. Gases podem ser opacos quando altamente quentes e ionizados, como se dá no interior das estrelas e nas chamas.

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