Licht / Materiaaleigenschappen

Anonymous

Ik ben een stukje aan het schrijven over de eigenschappen van zichtbaar licht m.b.t. verschillende materialen. Dus: waarom ziet kunststof er zus uit en waarom metaal zo. Niet diep theoretisch allemaal, meer wat algemeen, maar graag zou ik willen weten of het klopt zoals ik het nu begrijp:

Bijvoorbeeld een blauwe kunststof pen, deze is blauw doordat vrije electronen in de kunststof in een andere baan komen door een foton. De energie van de foton wordt dus omgezet. Als de electronen weer terugkeren in de oorspronkelijke baan wordt de energie die weer vrijkomt omgezet in een andere foton. De frequentie van het licht (de kleur dus) wordt bepaald door de baan waarin de electron zich bevindt en/of wat voor soort stof het is.

De overige fotonen (welke de kernen raken?) worden omgezet in warmte.

Als de pen een glad oppervlak heeft dan kun je duidelijk reflecties zien van heldere voorwerpen zoals een raam in een kamer. Dit komt doordat de kunststof-moleculen aan het oppervlak zo geordend zijn dat het licht vrijwel niet verstrooid wordt. Een ruw oppervlak zou zorgen voor meer verstrooiing zodat de reflectie meer een diffuus karakter heeft.

In gladde metalen pen, b.v. goud, kun je veel beter de reflectie van de omgeving zien doordat metalen veel meer vrije electronen hebben en doorgaans ook een grotere atoomdichtheid kennen. Hierdoor wordt veel meer licht weerkaatst vanaf het geordende oppervlak in plaats van een groot deel door te laten naar de lagen daaronder, zoals bij kunsstof.

Dus een plastic oppervlak zou nooit een goede spiegel kunnen zijn doordat het veel te veel licht doorlaat waardoor een te groot deel diffuus verspreid zal worden. Metalen daarentegen wel doordat de penetratie van het licht zeer minimaal is waardoor, bij een glad oppervlak, het licht minder verstrooid wordt. De reflectie van de omgeving is ook vele malen beter zichtbaar doordat er minder absobptie optreedt. Doch wel wat, zoals bij goud (=geel/bruin) zichtbaar is.

Tot dusver, klopt dit een beetje?

Antoon

RensH schreef:Bijvoorbeeld een blauwe kunststof pen, deze is blauw doordat vrije electronen in de kunststof in een andere baan komen door een foton. De energie van de foton wordt dus omgezet. Als de electronen weer terugkeren in de oorspronkelijke baan wordt de energie die weer vrijkomt omgezet in een andere foton. De frequentie van het licht (de kleur dus) wordt bepaald door de baan waarin de electron zich bevindt en/of wat voor soort stof het is.

De overige fotonen (welke de kernen raken?) worden omgezet in warmte.

Tot dusver, klopt dit een beetje?

hebben alle voorwerpen die we kunnen zien vrije electronen?(volgens mij alleen metaal atomen en koolstof)(radicalen)

en bevat inkt vrije electronen? dat kan best maar is nieuw voor mij.omdat het geen metaal is.

niet alle fotonen die de kern raken worden omgezet in warmte, maar alleen de infrarood straling.(of ook ultraviolet??)

MarieCurie

niet alle voorwerpen die we kunnen zien bevaten vrije elektronen. een isolator bevat geen vrije elektronen, en toch kunnen we dit materiaal zien. de aanwezeigheid van vrije elektronen in een materiaal impliceert dat het materiaal geleidend is.

Anonymous

Antoon schreef:hebben alle voorwerpen die we kunnen zien vrije electronen?(volgens mij alleen metaal atomen en koolstof)(radicalen)

en bevat inkt vrije electronen? dat kan best maar is nieuw voor mij.omdat het geen metaal is.

Dat weet ik dus niet helemaal zeker. Ik heb ergens gelezen dat je een kleur ziet doordat vrije electronen van baan verspringen, en weer terug, en dat dan licht van een bepaalde frequentie vrijkomt. Ik wil eigenlijk weten of dat verhaaltje wat ik hierboven geschreven heb klopt.

niet alle fotonen die de kern raken worden omgezet in warmte, maar alleen de infrarood straling.(of ook ultraviolet??)

Waar gaat de energie van licht op zwarte voorwerpen naar toe dan?

Anonymous

niet alle voorwerpen die we kunnen zien bevaten vrije elektronen. een isolator bevat geen vrije elektronen, en toch kunnen we dit materiaal zien. de aanwezeigheid van vrije elektronen in een materiaal impliceert dat het materiaal geleidend is.

Ah, ok. Maar zorgen vrije electronen er dan wel voor dat er meer licht gereflecteerd wordt? (metaal)

MarieCurie

volgens mij weerkaatst een metaal niet meer licht. maar omdat het een glad oppervlak is wordt de invallende lichtbundel niet verstrooit maar in zijn geheel weerkaatst. een diffuus oppervlak zal het licht alle richtingen in sturen waardoor het minder licht lijkt te weerkaatsten.

verder denk ik dat je een foute defenitie heb van vrije elektronen. elektronen die in een baan om een atoom zitten zijn toch juist niet vrij?

Andy

elke molecule absorbeerd licht met een bepaalde frequentie. de overschot krijgen wij terug. daar komt het op neer volgens mij... (heel erg basis wel, beetje naast kwestie mss)

het gaat hier idd niet over vrije elektronen, maar elektronen rond een kern. Deze hebben allemaal een bepaalde energie en in een isolator bvb is dit niet genoeg om te ontsnappen van de kern en doodleuk ergens anders plaats te gaan nemen. Wanneer je echter energie toevoegd (bvb heel erg warm maakt of licht toevoegd, eender welke vorm eigelijk) kan je echter ervoor zorgen dat die elektronen meer energie bezitten dan nodig om te ontsnappen van hun *baan* rond de kern. Finja, de kans is gewoon groter dat ze verder van hun kern zitten en dus wil dit zeggen dat de kans groter is dat het in de buurt van een andere kern komt die dan het elektron op zich neemt. Komt erop neer da dat atoom geexiteerd wordt.

die elektronen reageren op een bepaalde golflengte alleen maar, naar mijn weten, heeft te maken met de verschillende energieniveaus waarin een elektron kan zitten, ze kunnen slechts 1 bepaalde frequentie *absorberen*

helaas heb ik nog niet echt uitleg gekregen over fotonen, t interesseert me wel, maar helaas.

mvg

Andy

Anonymous

Ah, bedankt. Ik ben dit verhaal in het Engels aan het lezen en schrijven en soms is dat wat verwarrend.

Dit is zoals ik het nu zie:

Een niet-diffuse reflectie wordt vooral veroorzaakt door een glad oppervlak. De reden waarom metalen zoveel beter zijn in het rechtstreeks reflecteren van licht (lees: zoals een spiegel) komt doordat vrijwel al het licht direct vanaf het oppervlak gereflecteerd wordt. Dit komt doordat metalen doorgaans een hogere dichtheid kennen en ook omdat de vrije electronen in het oppervlak van metalen het licht ook voor een groot deel 'weerkaatsen' (dus alleen hier spelen ze een rol).

Kunststoffen laten relatief gezien veel meer licht door zodat een veel groter deel vanuit onder het oppervlak weerkaatst wordt. Aangezien vooral het oppervlak zorgt voor een directe reflectie van licht is de directe reflectie een stuk minder dan bij metalen.

Het weerkaatste licht van niet-metalen zal dus altijd een veel grotere diffuse component hebben.

Ik ben nog wat gaan zoeken en ben net deze site tegengekomen:

http://www.play-hookey.com/optics/light_as...s_particle.html

Ziet er erg interessant uit, hier is een stukje over het foton-electron gebeuren:

1. If the photon has insufficient energy to boost the electron to its next higher possible orbit, the electron cannot hold the energy, and releases it again at once, as a photon that matches the incoming photon. The direction of the released photon depends on the nature of the material substance and the energy of the photon itself, so we get phenomena such as reflection and refraction.

2. If the photon has exactly the energy needed to boost the electron to the next higher allowable orbit, the photon will disappear as all of its energy is imparted to the electron. This is a quasi-stable situation; either this electron or another orbiting electron will seek to lose energy by dropping into the vacated orbit, and will release a photon of exactly that energy when it does so.

3. If the photon has eneough energy to boost the electron beyond the next orbital energy level, and possibly to a yet higher orbit around its nucleus, it will do so, and the electron will emit a lower-energy photon if necessary, as it initially drops to the highest-energy orbit it can reach. In the meantime, however, another orbiting electron will lose energy by dropping into the vacated orbit, and will emit a photon of its own as it does so. We see this phenomenon in fluorescent lights. Here, the actual source of light energy is UV light produced by a mercury vapor arc through the glass tube. This would normally be very damaging to the eyes, were it not for the phosphors coating the inside of the glass. That coating absorbs the UV light and emits visible light in return.

4. The photon doesn't always give up all of its energy to the electron it strikes. Under some circumstances, it only gives up part of its energy to the electron, and both a higher-energy electron and a lower-energy photon leave the point of impact. This is known as the Compton Effect. A practical example of this is found in greenhouses, where some wavelengths of incoming sunlight are converted to longer-wavelength infrared (heat) photons, which are then primarily reflected by the glass panes and are therefore trapped inside the greenhouse.

5. Some substances absorb the energy of most incident photons and either transmit (eg., a colored filter) or reflect (eg., a painted surface) photons of a specific amount of energy only. The chlorophyll in green plants gets its energy by reflecting only green light, and absorbing the energy of photons of other colors.

Ja, het wordt al duidelijker.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Licht / Materiaaleigenschappen

Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen

Re: Licht / Materiaaleigenschappen