SABÍAS QUE... POR QUE O CRISTAL É TRANSPARENTE?

Diferencias entre vidio e cristal: diferencia na estrutura cristalina do cuarzo-alfa (esquerda) e do vidro de sílice (dereita) / conasi.eu

Segundo a física cuántica un fotón é unha partícula elemental que compón a luz e o quantum de enerxía en forma de radiación electromagnética, que pode ser emitido ou absorbido pola materia.

Tamén un fotón pódese definir como unha partícula indivisible que se move á velocidade da luz e que non pode ser detectada a primeira ollada. Albert Einstein denominou ao fotón, que en grego significa luz, como canto de luz.

Desde un punto de vista físico poderiamos considerar que a transmisión da luz a través dun medio transparente é unha dobre refracción: a primeira ao pasar do aire ao vidro, a segunda refracción prodúcese ao pasar de novo ao aire.

Se despois desta dobre refracción o raio de luz non é desviado da súa traxectoria dise que a transmisión é regular, se se difunde en todas as direccións (vidros traslúcidos) falamos de transmisión difusa e, por último, se predomina unha dirección privilexiada, denominámola transmisión mixta, que é o que ocorre cos cristais de superficie labrada.

Xeralmente os materiais transparentes son líquidos, mentres que os materiais opacos á luz son sólidos, e esta estrutura está determinada pola forma na que se organizan internamente as súas moléculas, é dicir, pola estrutura molecular.

Os átomos están compostos por un núcleo central e electróns orbitando ao seu ao redor. Se o átomo tivese as dimensións dun campo de fútbol, o núcleo sería do tamaño dun chícharo situado no seu centro, mentres que os electróns serían grans de area repartidos polas bancadas. Desta forma é fácil comprender que queda moito espazo libre no estadio para que a luz poida atravesalo sen interferir con estas partículas.

Seguindo co símil, os electróns atópanse en distintas filas das bancadas (niveles de enerxía), de forma que se aumentan a súa enerxía van mellorando en filas e achegándose ao céspede. Desta forma, se conseguen absorber enerxía dos feixes de luz (fotóns) cando atravesan o átomo poden conseguir mellorar a súa posición nas bancadas.

Pero tamén pode suceder que os niveis de enerxía dos electróns (bancadas) estean tan separados que un fotón de luz visible non proporcione a enerxía suficiente para que o electrón poida cambiar de fila.

En definitiva, que un material sexa máis ou menos transparente está determinado pola cantidade de luz que pasa a través del, en comparación coa cantidade total que chega á súa superficie.

Se un fotón choca cun corpo diáfano é literalmente absorbido, é o que sucede, por exemplo, cos metais. Hai tantos electróns revoando que o fotón choca continuamente, de forma que acaba cedendo toda a enerxía antes de conseguir saír do átomo.

Se nos fixamos agora no vidro, o que hai é moito espazo entre as moléculas, permitindo que as partículas non se desvíen e non choquen. O vidro é un material formado, basicamente, por sílice (area fundida) e cunha estrutura interna amorfa. En Román paladino, o vidro é molecularmente desordenado.

O cristal, a diferenza do vidro, contén óxido de chumbo, que lle dá máis peso, aumenta a súa capacidade de recuperación e engade un aspecto máis brillante. O cristal ten unha estrutura molecular perfectamente ordenada, chamada estrutura cristalina, a diferenza da do vidro que é vítrea.

FONTE: Pedro Gargantilla/abc.es/ciencia