Консультация № 68153
22.12.2006, 14:06
0.00 руб.
0 1 1
У меня вопрос такого характера: почему металл не пропускает свет (непрозрачен)? Пожалуйста, обоснуйте исходя из теории электромагнитных волн!

Обсуждение

давно
Академик
8
1137
24.12.2006, 07:09
общий
это ответ
Здравствуйте, SoliD!

Под влиянием электромагнитного поля световых волн, свободные электроны в металлах начинают колебаться. Это движение электронов происходит практически без заметного влияния решетки металла (поскольку проводимость металла высока), и, вследствие этих колебаний происходит излучение света этими электронами, что внешне проявляется как отражение падающего света. Чем выше электропроводность металла, тем большая часть падающего света отражается. Неотраженная часть световой энергии (обычно это от 1 до 40 процентов в зависимости от конкретного металла) поглощается кристаллической решеткой и идет на нагревание (это фактически джоулево тепло, обусловленное небольшим удельным сопротивлением металла движению электронов).
Таким образом, вследствие наличия свободных электронов последние отбирают практически всю энергию у падающей световой волны, либо переизлучая ее, либо отдавая кристаллической решетке. Очень упрощая - электроны в металлах колеблются практически точно следуя колебаниям поля в падающей волне, наиболее эффективно отбирая у нее энергию.
Доля проходящего света при этом крайне мала, соответствующий коэффициент поглощения таков, что для видимого света его поток ослабляется примерно в три раза на каждые 10 нм толщины металла, поэтому металлы практически непрозрачны в видимом диапазоне спектра (кроме очень тонких пленок, например, можно сделать полупрозрачную золотую сверхтонкую фольгу).
Аналогичная ситуация и с инфракрасным излучением, для которого металлы практически непрозрачны. А вот в ультрафиолете (в связи с уменьшением длины волны) прозрачность металлов несколько выше. Опять же очень упрощая - электроны не полностью успевают колебаться в такт колебаниям УФ-излучения, что снижает эффективность отбора энергии у падающего ультрафиолета.

Удачи Вам!
Форма ответа