From Wikipedia, the free encyclopedia
در پرتوشناسی، جسم شفاف[1] جسمی است که کاملاً در برابر پرتوی نور یا انواع دیگر تابش‌های الکترومغناطیسی نفوذپذیر است و پرتوی تابش شده را کاملاً از خود عبور می‌دهد. در زمینه بصری، شفافیت همچنین به معنای وضوح و روشنی نیز به کار برده می‌شود.
از ویژگی‌های فیزیکی جسم شفاف می‌توان به عبور نور از اجسام بدون پراکندگی قابل ملاحظه ای اشاره کرد. در مقیاس ماکروسکوپی، (ابعادمورد بررسی، بسیار بزرگتر از طول موج فوتون‌های مورد بحث است) می‌توان گفت که فوتون‌ها ازقانون اسنل پیروی می‌کنند. جسم شفاف یا شفافیت اجازه عبور نور را می‌دهد، اما لزوماً از قانون اسنل پیروی نمی‌کند (همچنان در مقیاس ماکروسکوپی بحث می‌کنیم) فوتون‌ها می‌توانند، در هریک از این دو خط اتصال یا از درون بصورت داخلی جایی که تغییر در شاخص شکست وجود دارد پراکنده شوند. به عبارت دیگر؛ یک ماده نیمه شفاف از اجزایی با شاخص‌های مختلف شکست تشکیل شده‌است.[2] مواد شفاف، واضح و شفاف دیده میشوندهمراه با یک رنگ سراسری یا هر ترکیبی که منجر به طیف درخشان از هر رنگ می‌شود. خاصیت مقابل شفافیت کدری است.
وقتی نور با ماده برخورد می‌کند، از چند راه مختلف امکان تعامل با ماده وجود دارد. این تعامل وابسته به طول موج نور و ماهیت ماده است. فوتون‌ها با ترکیبی از انعکاس، جذب و انتقال با جسم در تعاملند. برخی از مواد، مثل صفحه شیشه ای و آب تمیز، مقدار زیادی از نوری که به آنها می‌تابد را منتقل می‌کنند و مقدار کمی از آن را بازتاب می‌کنند. به چنین موادی شفاف نوری(optically transparent)گفته می‌شود. بسیاری از مایعات و محلول‌های شفاف بسیار نوری هستند. عدم وجود نقص ساختاری (حفرات، ترک‌ها و سایر موارد) و ساختار مولکولی اکثر مایعات علت انتقال نوری عالی هستند. موادی که نور را منتقل نمی‌کنند مات نامیده می‌شوند. بسیاری از این مواد دارای ترکیب شیمیایی هستند، که به عنوان مراکز جذب شناخته می‌شوند. بسیاری از مواد در جذب فرکانس‌های نور سفید انتخاب کننده هستند. آنها بخش‌های خاصی از طیف مریی را جذب می‌کنند در حالیکه بقیه را منعکس می‌کنند. فرکانس‌های طیفی جذب نشده یکی از این دو حالت را دارا هستند: یا منعکس می‌شوند یا برای مشاهده فیزیکی ما انتقال داده می‌شوند. این همان چیزی است که باعث ایجاد رنگ می‌شود. میرایی نور در تمام فرکانس‌ها و طول موج‌ها به دلیل مکانیسم‌های ترکیبی جذب و پراکندگی است.[3] شفافیت برای حیواناتی که می‌توانند به آن دسترسی پیدا کنند استتار تقریباً کاملی می‌تواند باشد. این امر در آب کدر و تیره و تار دریا بهتر از روشنایی می‌باشد. بسیاری از حیوانات دریایی مثل چتر دریایی بسیار شفافند.
به‌طور کلی شفاف یعنی چه؟ ماده شفاف باید دارای دو ویژگی باشد:۱. درونی و ذاتی ۲. بیرونی ۱. درونی:یعنی ساختار و ذات ماده بگونه ای باشد، که در برببر موج خاصی از امواج الکترومغناطیس یا فوتون‌ها که قرار می‌گیرند امکان انتقال الکترون از لایه ظرفیت به لایه هدایت را نداشته باشند؛ یعنی فاصله بین لایه هدایت و ظرفیت بالا باشد (یا به عبارتی بندگپ(نوار ممنوعه) بالایی داشته باشد).
با توجه به جذب نور، ملاحظات مواد اولیه عبارتند از: در سطح الکترونیکی جذب در فرابنفش و مرِئی(UV-Vis) به طیف مدارهای الکترونی وابسته است. بطوریکه، آنها بتوانند یک کوانتوم نور (یا فوتون) از یک فرکانس خاص را جذب کنند و قوانین انتخاب را نیز نقض نکنند. به عنوان مثال، در بیشتر عینک‌ها، الکترون‌ها به سطح بالاتری از انرژی در دسترسی ندارند، یا اگر چنین باشد، قوانین انتخاب را نقض می‌کنند، به این معنی که جذب قابل توجهی در عینک‌های خالص (بدون استفاده) وجود ندارد و آنها را ایده‌آل می‌کند. مواد شفاف برای پنجره‌ها در ساختمان‌ها، در سطح اتمی یا مولکولی، جذب فیزیکی در قسمت مادون قرمز، طیف به فرکانس ارتعاشات اتمی یا مولکولی یا پیوندهای شیمیایی و به قوانین انتخاب بستگی دارد. نیتروژن و اکسیژن گازهای گلخانه ای نیستند، زیراهیچ لحظه دو قطبی مولکولی (Dipole)وجود ندارد. با توجه به پراکندگی نور مهمترین عامل مقیاس طولی هریک یا همه این ویژگی‌های ساختاری نسبت به طول موج نور پراکنده‌است. ملاحظات اولیه موتد شامل مراحل زیر است: ساختار بلوری:این که آیا اتم‌ها یا مولکول‌ها نظم دوربرد را نشان می‌دهند که در جامدات بلوری مشهود است. ساختار شیشه ای:مراکز پراکندگی شامل نوسانات چگالی یا ترکیب است. ریز ساختار :مراکز پراکندگی شامل سطوح داخلی مانند مرزدانه‌ها، نقص کریستالوگرافی ومنافذ میکروسکوپی است. مواد آلی:مراکز پراکندگی شامل ساختارها و مرزهای فیبر و سلول است.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
