Na początek powiedzmy kilka słów o ciałach stałych, cieczach i gazach. Dosłownie trzymali się razem.
Właśnie dlatego bryły mają skończony kształt, taki jak kula lub sześcian. Ale chociaż cząsteczki są upakowane bardzo gęsto, wciąż lekko wibrują wokół swojej środkowej pozycji (nic w naturze nie stoi w miejscu).
Cząsteczki w cieczach i gazach
W cieczach cząsteczki łączą się ze sobą bardziej swobodnie. Przesuwają się i poruszają względem siebie. Dlatego płyny płyną i zajmują całą objętość naczynia, do którego są wlewane. W gazach cząsteczki są całkowicie niezwiązane ze sobą. Latają z dużymi prędkościami we wszystkich kierunkach.
Średnia prędkość cząsteczki wodoru w temperaturze 0 stopni Celsjusza wynosi 5600 kilometrów na godzinę. Pomiędzy cząsteczkami gazu jest masa wolnej przestrzeni. Możesz przejść przez chmurę gazową i nawet tego nie zauważyć.
Dlaczego gazy są przezroczyste i nie są stałe?
Temperatura odgrywa decydującą rolę w tym, czy dana substancja jest stała, ciekła czy gazowa. Przy normalnym ciśnieniu na powierzchni ziemi w temperaturze 0 stopni Celsjusza i poniżej woda jest ciałem stałym. W temperaturach od 0 do 100 stopni Celsjusza woda jest cieczą. W temperaturach powyżej 100 stopni Celsjusza woda jest gazem. Para z patelni rozprowadza się równomiernie w kuchni we wszystkich kierunkach.
Na podstawie powyższego załóżmy, że przez gazy można zobaczyć, a przez ciała stałe jest to niemożliwe.Ale niektóre ciała stałe, takie jak szkło, są tak przezroczyste jak powietrze. Jak to się robi? Większość ciał stałych pochłania padające na nie światło. Część pochłoniętej energii świetlnej jest wydawana na ogrzewanie ciała. Większość padającego światła jest odbijana. Dlatego widzimy ciało stałe, ale nie możemy go zobaczyć.
Dlaczego szkło jest przezroczyste?
Cząsteczki szkła pochłaniają fotony padającego na nie światła. W tym samym momencie cząsteczki szkła emitują te same fotony w tym samym kierunku. Szkło absorbuje fotony i emituje te same fotony w tym samym kierunku. W ten sposób szkło jest przezroczyste, czyli w rzeczywistości przepuszcza światło. To samo dzieje się z wodą i innymi prawie bezbarwnymi cieczami. Większość padającego światła jest przenoszona przez cząsteczki. Niektóre fotony są absorbowane, a ich energia jest wydawana na podgrzewanie cieczy.
W gazach cząsteczki znajdują się w dużych odległościach od siebie. Promienie światła mogą przechodzić przez chmurę gazową, nie napotykając ani jednej cząsteczki na swojej drodze. Dzieje się tak, gdy większość fotonów światła słonecznego przechodzi przez ziemską atmosferę. Światło w zderzeniu z cząsteczkami gazu rozprasza się. Kiedy białe światło zderza się z cząsteczką, rozpada się na spektrum kolorów. Dlatego najwyraźniej gazy ziemskiej atmosfery wyglądają na niebieskie. Mimo to uważa się je za przejrzyste.