Для початку, скажімо, кілька слів про тверді тіла, рідинах і газах. Вони буквально злиплися разом.
Ось чому тверді тіла мають кінцеву форму, наприклад м'яча або кубика. Але хоча молекули упаковані дуже щільно, вони все ж злегка вібрують біля свого середнього положення (ніщо в природі не стоїть на місці).
Молекули в рідинах і газах
У рідинах молекули з'єднані один з одним більш вільно. Вони ковзають і зміщуються відносно один одного. Тому рідини текучі і займають весь об'єм посудини, в який їх наливають. У газах молекули абсолютно не пов'язані один з одним. Вони з високими швидкостями розлітаються у всіх напрямках.
Середня швидкість польоту молекули водню при температурі 0 градусів Цельсія складає 5600 кілометрів на годину. Між молекулами газу залишається маса вільного місця. Ви можете пройти через газову хмару і навіть не помітити цього.
Чому гази прозорі а тверді тіла немає?
Температура грає вирішальну роль в тому, чи буде дана речовина твердим, рідким або газоподібним. При нормальному тиску на поверхні землі при температурі 0 градусів Цельсія і нижче вода - тверде тіло. При температурах між 0 і 100 градусами Цельсія вода - рідина. При температурі вище 100 градусів Цельсія вода - газ. Пара з каструлі поширюється по кухні рівномірно на всі боки.
На підставі вищесказаного припустимо, що крізь гази можна бачити, а крізь тверді тіла це неможливо.Але деякі тверді речовини, наприклад такі, як скло, настільки ж прозорі, як повітря. Як це виходить? Більшість твердих речовин поглинає падаюче на них світло. Частина поглиненої світлової енергії йде на нагрівання тіла. Велика частина падаючого світла відбивається. Тому ми бачимо тверде тіло, але не можемо бачити крізь нього.
Чому скло прозоро?
Молекули скла поглинають фотони падаючого на нього світла. У той же момент молекули скла випускають в тому ж напрямку такі ж фотони. Скло поглинає фотони і випускає в тому ж напрямку такі ж фотони. Ось таким чином скло виявляється прозорим, тобто фактично воно пропускає світло. З водою та іншими практично безбарвними рідинами відбувається та ж історія. Велика частина падаючого світла переноситься молекулами. Деякі фотони поглинаються, і їх енергія витрачається на нагрівання рідини.
У газах молекули знаходяться на далеких відстанях один від одного. Промені світла можуть пройти крізь газову хмару, не зустрівши на своєму шляху жодної молекули. Так відбувається з більшістю фотонів сонячного світла, що проходять через земну атмосферу. Світло при зіткненні з молекулами газу розсіюється. При зіткненні білого світла з молекулою він розщеплюється в колірний спектр. Тому, мабуть, гази земної атмосфери виглядають блакитними. Незважаючи на це, вони вважаються прозорими.