Die Lichtdurchlässigkeit von Glas beruht auf der Wechselwirkung von Licht mit den Elektronen in den Atomen bzw․ Molekülen des Glases. Anders als bei Feststoffen sind die Elektronen in Glas nicht lokalisiert und es gibt keine fixen Gitterplätze. Glas ist eine unterkühlte Schmelze mittels welchem es sich von einer Flüssigkeit unterscheidet. Durch die geringere Dichte von Flüssigkeiten im Vergleich zu Feststoffen ist Licht in der Regel weniger wechselwirkend was zu einer höheren Transparenz führt.
Bei der Reflexion von Licht muss das Licht erst in das dichtere Medium eindringen, bevor sich eine resultierende Wellenfront in die Gegenrichtung bildet. Die Wechselwirkung mit den Elektronenhüllen der Atome oder Moleküle im Glas ist dabei geringer als in Feststoffen was zur Lichtdurchlässigkeit beiträgt. Die genaue Erklärung der geringeren Wechselwirkung erfordert jedoch ein tieferes Verständnis der Wellenmechanik und der Quantenphysik.
Die Transparenz von Glas beruht ebenfalls auf der Tatsache: Dass die Elektronen in Glas nicht lokalisiert sind und keine festen Gitterplätze vorhanden sind. Dies ermöglicht eine gewisse Beweglichkeit der Elektronen und verringert dadurch die Wechselwirkung mit Licht. Bei Feststoffen, ebenso wie zum Beispiel Diamanten die aus festen Kohlenstoffbindungen bestehen, sind die Elektronen lokalisiert und die Wechselwirkung mit Licht ist größer, wodurch sie undurchsichtig sind.
Es gibt jedoch verschiedene Arten von Glas die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und somit auch die Lichtdurchlässigkeit beeinflussen können. Zum Beispiel kann Glas mit Beimischungen von bestimmten Elementen oder Verbindungen ´ wie Metallionen oder Oxiden ` seine Transparenz verlieren und undurchsichtig werden.
Die Lichtdurchlässigkeit von Glas ermöglicht es uns durch das Material zu sehen und unsere Umgebung wahrzunehmen. Durch Glas zu sehen ist jedoch nicht nur auf die geringe Wechselwirkung mit Licht zurückzuführen allerdings auch auf die Tatsache: Dass Licht durch Glas hindurchgehen kann, ohne vollständig absorbiert oder reflektiert zu werden. Dies ermöglicht es uns, Glas als transparentes Medium zu nutzen, exemplarisch für 🪟 oder Brillengläser um Licht durchzulassen und gleichzeitig vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Insgesamt kann die Lichtdurchlässigkeit von Glas als Kombination aus der geringen Wechselwirkung mit Licht aufgrund der fehlenden Lokalisierung der Elektronen der Beweglichkeit der Elektronen in der unterkühlten Schmelze und der strukturellen Eigenschaften des Glases erklärt werden. Durch diese Eigenschaften ermöglicht Glas die Lichtdurchlässigkeit und das Durchsehen.
Warum kann man durch Glas sehen?
Wie funktioniert die Lichtdurchlässigkeit von Glas und warum kann man durch Glas sehen?