Why is glass transparent - Mark Miodownik / Почему стекло прозрачно: Why is glass transparent

Посмотрите в окно,

lerein 05.02.14 в 06:45

Наденьте очки, если носите их

flerant 07.02.14 в 12:04

Можете захватить ещё и бинокль

flerant 07.02.14 в 12:05

или увеличительное стекло.

lerein 05.02.14 в 06:46

Так, что же вы видите?

lerein 05.02.14 в 06:47

Что бы это ни было,

lerein 05.02.14 в 06:47

это точно не несколько слоёв стекла

flerant 07.02.14 в 12:06

прямо перед вами.

lerein 05.02.14 в 06:48

Но вы когда-нибудь задумывались,

lerein 05.02.14 в 06:49

как что-то такое твердое может быть невидимым?

lerein 05.02.14 в 06:49

Чтобы разобраться,

lerein 05.02.14 в 08:03

нужно понимать, что же такое стекло

lerein 05.02.14 в 08:03

и откуда оно берётся.

lerein 05.02.14 в 08:03

Всё начинается с земной коры,

lerein 05.02.14 в 08:04

где самыми распространенными элементами являются

lerein 05.02.14 в 08:04

кремний и кислород.

lerein 05.02.14 в 08:04

Объединяясь, они образуют диоксид кремния

flerant 07.02.14 в 12:08

молекулы которого выстраиваются

flerant 07.02.14 в 12:09

в виде регулярного кристалла, известного как кварц

flerant 07.02.14 в 12:10

Кварц обычно встречается в песке

flerant 07.02.14 в 12:11

и образует большинство песчинок.

flerant 07.02.14 в 12:12

Он и является основной составляющей большинства видов стекла.

lerein 05.02.14 в 08:59

Конечно же, вы заметили, что стекло

lerein 05.02.14 в 08:59

не сделано из множества кусочков кварца,

lerein 05.02.14 в 09:00

и неспроста.

lerein 05.02.14 в 09:01

Прежде всего, грани песчинок

lerein 05.02.14 в 09:45

и небольшие дефекты кристаллической структуры

lerein 05.02.14 в 09:47

отражают и рассеивают падающий на них свет.

flerant 07.02.14 в 12:16

Но когда кварц нагревают,

flerant 07.02.14 в 12:19

дополнительная энергия заставляет молекулы колебаться,

lerein 05.02.14 в 10:23

удерживавшая их вместе связь разрушается,

flerant 07.02.14 в 12:20

и кварц становится жидким,

lerein 05.02.14 в 10:24

точно так же, как лёд превращается в воду.

lerein 05.02.14 в 10:25

Но в отличие от воды, жидкий диоксид кремния

lerein 05.02.14 в 10:26

при охлаждении не образует кристалл.

lerein 05.02.14 в 10:26

Вместо этого, молекулы, теряющие энергию,

lerein 05.02.14 в 10:27

всё меньше и меньше способны

lerein 05.02.14 в 10:27

восстановить упорядоченную форму.

lerein 05.02.14 в 10:28

В результате получается то, что принято называть аморфным телом.

flerant 07.02.14 в 12:24

Твердое вещество с хаотической структурой жидкости,

lerein 05.02.14 в 10:32

которая позволяет молекулам легко заполнять любые пустоты.

lerein 05.02.14 в 10:33

На микроскопическом уровне

lerein 06.02.14 в 18:35

поверхность стекла становится такой,

lerein 06.02.14 в 18:36

что падающий на неё свет

flerant 07.02.14 в 12:25

не рассеивается в разных направлениях.

lerein 06.02.14 в 18:30

Но это всё еще не объясняет,

lerein 05.02.14 в 11:25

почему свет может проходить сквозь стекло,

lerein 05.02.14 в 11:25

а не поглощаться, как в случае с другими твёрдыми телами.

lerein 05.02.14 в 11:27

Для объяснения нам нужно вернуться

lerein 05.02.14 в 13:20

на субатомный уровень.

lerein 05.02.14 в 13:20