Laten we om te beginnen een paar woorden zeggen over vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Ze bleven letterlijk aan elkaar plakken.
Daarom hebben vaste stoffen een eindige vorm, zoals een bal of kubus. Maar hoewel de moleculen erg dicht opeengepakt zijn, trillen ze nog steeds lichtjes rond hun middenpositie (niets in de natuur staat stil).
Moleculen in vloeistoffen en gassen
In vloeistoffen zijn moleculen vrijer met elkaar verbonden. Ze schuiven en bewegen relatief ten opzichte van elkaar. Daarom stromen vloeistoffen en nemen ze het volledige volume in van het vat waarin ze worden gegoten. In gassen staan moleculen volledig los van elkaar. Ze vliegen met hoge snelheden alle kanten op.
De gemiddelde vliegsnelheid van een waterstofmolecuul bij een temperatuur van 0 graden Celsius is 5600 kilometer per uur. Tussen de gasmoleculen zit een massa vrije ruimte. Je kunt door de gaswolk gaan en het niet eens merken.
Waarom zijn gassen transparant en niet vast?
Temperatuur speelt een doorslaggevende rol bij het feit of een bepaalde stof vast, vloeibaar of gasvormig is. Bij normale druk op het aardoppervlak bij een temperatuur van 0 graden Celsius en lager is water een vaste stof. Bij temperaturen tussen 0 en 100 graden Celsius is water een vloeistof. Bij temperaturen boven de 100 graden Celsius is water gas. Stoom uit de pan verspreidt zich in alle richtingen gelijkmatig in de keuken.
Stel op basis van het voorgaande dat door gassen het mogelijk is om te zien, en door vaste stoffen is dit onmogelijk.Maar sommige vaste stoffen, zoals glas, zijn zo transparant als lucht. Hoe doe je dat? De meeste vaste stoffen absorberen licht dat erop valt. Een deel van de geabsorbeerde lichtenergie wordt besteed aan het verwarmen van het lichaam. Het meeste invallende licht wordt gereflecteerd. Daarom zien we een stevig lichaam, maar kunnen er niet doorheen kijken.
Waarom is glas transparant?
Glasmoleculen absorberen de fotonen van het licht dat erop valt. Tegelijkertijd zenden glasmoleculen dezelfde fotonen uit in dezelfde richting. Glas absorbeert fotonen en zendt dezelfde fotonen uit in dezelfde richting. Zo is glas transparant, dat wil zeggen dat het licht doorlaat. Hetzelfde gebeurt met water en andere bijna kleurloze vloeistoffen. Het meeste invallende licht wordt gedragen door moleculen. Sommige fotonen worden geabsorbeerd en hun energie wordt besteed aan het verwarmen van de vloeistof.
In gassen bevinden moleculen zich op grote afstanden van elkaar. Lichtstralen kunnen door een gaswolk gaan zonder een molecuul op zijn pad tegen te komen. Dit gebeurt met de meeste fotonen van zonlicht die door de atmosfeer van de aarde gaan. Licht bij een botsing met gasmoleculen verstrooit. Wanneer wit licht botst met een molecuul, splitst het zich op in het kleurenspectrum. Daarom zien de gassen van de atmosfeer van de aarde er blijkbaar blauw uit. Desondanks worden ze als transparant beschouwd.