Tại sao một số chất rắn như thủy tinh và perpex (chất dẻo làm kính máy bay) lại trong suốt?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 12 – Arkady Leokum

Bất cứ vật nào trong suốt đều cho phép các tia sáng đi xuyên qua các lớp nguyên tử dày đặc của nó một cách gần như toàn vẹn. Vì chỉ một hạt muối nhỏ cũng chứa cũng chứa khoảng 20 tỉ nguyên tử, không có gì ngạc nhiên khi ánh sáng không thể tìm được đường đi qua hầu hết chất rắn và bị giữ lại, bị phản xạ hay phân tán bởi các đám mây electron bao quanh mỗi nguyên tử. Lý do mà ánh sáng có thể đi xuyên qua các chất như thủy tinh là bởi vì các phân tử của chúng chỉ giữ được các tia sáng với bước sóng ngắn hơn ánh sáng thấy được (nó bao gồm cả các tia sáng tử ngoại sinh ung thư, may ghê). Kính còn có tính chất trơn nhẵn và vô định hình và do đó cấu trúc bên trong của nó không có bất cứ thứ gì có kích thước tương tự với độ dài bước sóng của ánh sáng thấy được. Do đó các tia này có thể đi xuyên qua với sự phân tán và mất mát năng lượng tối thiểu, cho phép chúng ta nhìn các vật thể xuyên qua chúng một cách rõ ràng. Với nhiều chất rắn, chẳng có cách nào để thay đổi cấu trúc bên trong hay phân tử của chúng để làm cho chúng trong suốt. Một phương pháp thay thế là chuyển sang dùng ánh sáng với bước sóng ngắn hơn và khả năng xuyên thấu cao hơn, chẳng hạn như tia X.

Tại sao các vật thể kim loại có cảm giác lạnh hơn các vật thể bằng gỗ, khi cả hai đều ở cùng nhiệt độ?

Khi chúng ta chạm vào một vật thể, chúng ta không thực sự cảm nhận nhiệt độ của nó mà chỉ cảm nhận chiều và tốc độ của dòng nhiệt lượng giữa ngón tay của chúng ta và vật thể. Ví dụ, trong một căn phòng 210C, bất cứ vật nào cũng lạnh hơn ngón tay của chúng ta (ngón tay có nhiệt độ gần với thân nhiệt, khoảng 370C). Bất chấp rằng tất cả vật thể đều ở cùng nhiệt độ, các vật bằng gỗ vẫn có thể làm cho ta có cảm giác ấm hơn, bởi vì gỗ dẫn truyền nhiệt ít hơn 100 lần so với kim loại và do đó sự mất mát nhiệt từ ngón tay chúng ta sang vật đó cũng chậm hơn nhiều. Với những vật nóng hơn chúng ta, hiệu ứng này sẽ hoạt động ngược lại, làm cho các vật bằng gỗ có cảm giác tương đối lạnh. Do đó, ví dụ, một cái ghế dài bằng gỗ mà đã ở dưới mặt trời cả một ngày sẽ không làm chúng ta cảm thấy nóng bằng tay vịn bằng sắt của nó, ngay cả khi chúng có cùng nhiệt độ, bởi vì vận tốc mà chúng ta nhận nhiệt lượng từ chiếc ghế gỗ chậm hơn nhiều so với vận tốc từ thanh kim loại của tay vịn ghế.