Você já parou pra pensar porque o vidro é transparente? Isso ocorre devido a capacidade de interação entre os elétrons e a luz visível. Resumidamente, se o fóton (luz) não possuir energia suficiente para interagir e ser absorvido pelos elétrons, a luz atravessará determinado material – o que também permite que enxerguemos através dele. Interessante não? Acompanhe esse artigo até o final e entenda melhor o que torna os vidros transparentes.
Porque o vidro é transparente?
A transparência do vidro é a característica que torna esse elemento em algo único. Presentes em diversos segmentos da nossa sociedade, o vidro é material transparente mais acessível e capaz de formar barreiras sólidas e resistentes; a ponto de ser utilizado em diversos elementos da arquitetura e construção civil, por exemplo.
Existe uma teoria que liga a transparência do vidro ao seu estado de matéria sólido-amorfo. Essa ligação ocorre porque, mesmo em seu estado sólido, a composição molecular do vidro é semelhante à composição das moléculas de matérias líquidas, ou seja, com as moléculas mais espaçadas e, geralmente, desalinhadas; desorganização esta que permitiria a passagem da luz, segundo a teoria.
Entretanto, a passagem da luz visível pelo vidro não está relacionada com a existência de espaços em níveis moleculares. O que torna os vidros transparentes tem ligação a outro conceito físico que aborda os diferentes níveis energéticos dos elétrons.
A única forma da luz afetar a matéria é quando a mesma consegue interagir com o campo magnético do átomo. As camadas eletrônicas (ou níveis de energia do átomo) são órbitas criadas pelos elétrons em torno do núcleo do átomo. Se um elétron absorve a luz que incide no átomo, ele pode ser promovido para a próxima camada mais externa, se a luz não possuir energia suficiente para excitar o elétron, ela apenas passará pelo átomo.
Em algumas matérias – como a madeira e o concreto – o fóton de luz é absorvido facilmente pelo elétron, cenário que faz com que esse elétron ganhe energia e mude para uma camada mais externa do átomo – impedindo que a luz atravesse o material. A absorção de energia pelo elétron ocorre quando o fóton de luz que o atinge em sua órbita possui mais energia que a camada da sua banda proibida.
Já em elementos com matéria como a do vidro, água e plástico, a energia da luz visível não é capaz de ser absorvida pelos elétrons, pois é menor que a energia da banda proibida. Ao não absorver o fóton de luz, o elétron não se move para uma camada mais externa do átomo, permitindo a passagem da luz e, consequentemente, a visão através daquela matéria. Isso explica porque a luz atravessa um vidro transparente e não atravessa uma parede, por exemplo.
Para resumir, o que torna os vidros transparentes é a habilidade que os elétrons possuem de interagir com o fóton, fazendo com que a luz se propague através do objeto. Entretanto, é importante salientar que isso só acontece com fóton de luz visível, pois não é todo tipo de luz que o vidro permite a passagem.
A luz UV, por exemplo – que tem comprimento de onda mais curto quando comparado com a luz visível pelo olho humano – consegue conversar com os elétrons da matéria do vidro, fazendo com que os mesmos pulem para uma camada mais externa do átomo e não permita sua passagem. Isso quer dizer que na frequência da luz UV uma placa de vidro transparente é tão opaca quanto um pedaço de concreto.
Esse cenário faz com que seja inviável, por exemplo, tomar sol através do vidro quando a intenção é absorver nutrientes e vitamina D, tendo em vista que a luz ultravioleta – que contém tais benefícios – não ultrapassa a placa de vidro. Vale lembrar que, para finalidades que exijam que a luz UV ultrapasse o vidro, o mercado já oferece alternativas, como é o caso das lâmpadas UV com ação germicida.
É importante destacar ainda que o vidro transparente – assim como em outras matérias transparentes como o plástico e a água – deixa passar a maior parte da luz e reflete aproximadamente 08% da luz que atinge sua matéria. Os vidros de tonalidades mais escuras, por exemplo, são capazes de absorver mais luz, enquanto que os vidros coloridos possuem a particularidade de transmitir a cor que aparentam enquanto absorve todas as outras cores.
Interessante, não? Apesar de complexo, esperamos que você tenha compreendido o que torna os vidros transparentes. E para acompanhar mais conteúdos desse tipo, acompanhe nossas redes sociais e nosso Portal Archglass.
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