Чому лід і скло мають властивість прозорості

Відповідає Ольга Чайковська, професор кафедри оптики і спектроскопії фізичного факультету ТГУ.

Прозорість — це властивість речовини, яке визначається здатністю пропускати світло і залежить від того, як речовина відображає, поглинає і розсіює його. Через більшість твердих тіл світло не проходить, він від них відбивається. Наприклад, стіл ми бачимо, але він зовсім не здається нам прозорим, якщо знову-таки виготовлений не зі скла. На те, є предмет прозорим чи ні, впливає довжина хвилі випромінювання. Коли випромінювання відбувається в певному спектральному діапазоні, ми говоримо про прозорість саме в цьому діапазоні.
Механізм простий: світло впливає на заряди в атомах і молекулах речовини так, що ті починають коливатися і переізлучают його, відображаючи або заломлюючи. Атоми поглинають і випромінюють світло тільки на певних довжинах хвиль. Тому у видимому для нас діапазоні (390-750 нм / 400-790 ТГц) — а це, до речі, найвужчий ділянку спектра — лід, вода і скло прозорі. Правда, теж не завжди. Все тому, що в них часто присутні домішки або сторонні речовини, такі як пил, барвники та інші тверді частинки, які роблять середу каламутною. Так що, коли ми говоримо, що вода прозора, маємо на увазі «чиста».
А блакитною вона здається за рахунок того, що слабо поглинає ультрафіолетовий діапазон спектра. У той час як інфрачервоне випромінювання (його ще називають тепловим) і скло, і вода поглинають добре. Це можна проілюструвати наступним прикладом: влітку вода в річці швидко нагрівається.