ガラスや、ダイヤモンドはなぜ透明なんでしょうか?気体は物質の密度が低いので、光が通るのはなんとなく分かるのですが、固体で透明なのはなんででしょうか?

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A 回答 (4件)

まず、光は電磁気で、量子力学的な光量子とは考えず、上下・左右に振動する横波と考えたらここではいいでしょう。


次に、物質は、特にここでは「固体」を考えますが、
 1)共有結合結晶
 2)イオン結合結晶
 3)分子結合結晶
 4)金属結合結晶
の4つに大別されます。
電磁気の性質から、4)の金属は光を透過できません。自由電子の存在のためだと言われています。電波が金属を透過できないのと同じです。
1)~3)は原則的に光を透過できます。
透明とは、
 a)光を透過できる
 b)光が吸収されない
が原則となります。
a)にはさらに表面での反射の問題があります。物質自体が光りを透過できる物であっても表面や内部が均質でなかったら、乱反射のため光が物質中に入れません。
磨りガラスがこの例です。
b)はちょっとややこしいのですが、原子本来の振動、電子の振動、分子間の共鳴振動などによる吸収があります。いろいろな物質の色はこれに由来します。
 さて、ご質問のダイヤモンドは巨大な共有結合の結晶で均質で、可視光線の吸収も少ないので「透明」で、同じ炭素の単体の(同素体の)黒鉛は一部共有結合ですが、自由電子を持っていますので、不透明になります。
 ガラスは「非晶質固体:アモルファス」と現在は定義されます。均質で、各原子間の距離も等しく、酸化珪素の共有結合物質と見なして良く、可視光線の吸収も少ないので「透明」です。
 金属でも箔のような薄い場合は光を通します。
 最後に、一定方向の光しか透過できない「偏光板」を紹介します。これは、光の振動面の例えば上下方向だけの光を透過させ、他は吸収してしまうものです。1枚では透明ですが、二枚重ねると、平行では「透明」、直角では「不透明」となります。デジタル表示の文字盤に使われています。
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この回答へのお礼

どちらかといえば物理的な分野だったかもしれませんね。ありがとうございました。

お礼日時:2001/01/10 22:42

LITHRONさんのいうことであっています。

ガラスのようなものでも吸収と散乱は行われています。
一般にガラスは薄いものが使われていますが、厚いガラスになると光の吸収はより多くなります。
吸収されなかった光が散乱し、変移して目に届くのです。
ガラスも厚いものになると緑色っぽくなります。
簡単に説明しましたが、以下のページを見てもらえれば理解できると思います。

以前に
社会>自然のカテゴリーの「空と海はなぜ青いの?」でshoyosiさんが紹介されていたものです。
この場合は海についてですが、似たようなことですし面白いと感じてもらえると思います。
参考にしてください。

参考URL:http://tkynx0.phys.s.u-tokyo.ac.jp/torii/physic
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この回答へのお礼

100%透明ではないんですね。

お礼日時:2001/01/10 22:38

物質の色と言うのは、光の中のある波長を反射し、ある波長を吸収することにより目に見える色となって現れます。


例えば、青い色の物質は青い光を反射し、それ以外の色を吸収するため、青く見えます。全ての色を反射するのが白、全ての色を吸収するのが黒です。
自然光には紫→青→緑→黄色→オレンジ→赤までの可視光が含まれています。紫より波長が短いのが紫外線、赤より波長が長いのが赤外線です。可視光以外の光(電磁波)を反射しても目には見えません。
ここからは推測になりますが、透明な物質と言うのは、どんな色も反射、吸収しないのではないでしょうか。(目に見える物質である限り多少はあると思いますが)
蛇足になりますが、可視光の波長よりも小さい物質と言うのは、どんな色であるかはもちろん、どんなに倍率のいい光学顕微鏡を使っても決して目には見えません。
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この回答へのお礼

なるほど、たまたま人間の可視光線のほとんどを通してしまうということも考えられますね。

お礼日時:2001/01/10 22:35

ズバリこれ↓でしょう。


http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=8374
因みにガラスは、三態で言うところの固体ではありません。ここ↓
http://www.agc.co.jp/tanken/fushigi1.html
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この回答へのお礼

ありがとうございます。そういえば、ガラスは固体じゃないと聞いたことがありました。

お礼日時:2001/01/10 22:32

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Aベストアンサー

以前も書きましたが、直線に切るなら直切り用のハサミに楽に切れるタイプのものがあります。
これを使うしかありません。

次点で丸ノコ。トタンがバタつかないようにすれば綺麗に切れます。
波板トタンを横にも斜めにも切れるので、ハサミを諦めるならオススメ。

もしくは、これまた以前も書きましたが、切断機。
高額です。ネットオークション中古を買って、なんてするほど馬鹿らしいですね。
自分の家を建てるためにしか使わないのなら。仕事にするレベルの人が持つものですし。
(済んだらすぐに売ってしまうのも手ですが、売れるかどうか)

切るサイズが分かっていて、大量に切るのなら、裁断だけ外注するのも手ですが、すでに作業を進めてしまっているようなので、残りの分だけ発注するのは良くないかもしれませんね。
(直線カットが嫌になるほどあるのなら、同寸法が多いのかなと想像)

余談
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右利きハサミは上の刃は右に来ます(当然下の刃は左)。
このスリ合わさる刃同士が、お互いがひ開かないように傾ければ刃が食い込みやすくなり切れます。
この状態を保って切り進むわけです。物理的な理由なので
「わけ分かんな〜い」
という事なら、理理系の人ではないので、理解するのは難しいと思いますので、直接見るしかないでしょう。
何度かのパターンで練習すれば理屈はわからなくても切れる時と切れない時がある事に気付き、さらに直線に切るコツもハサミの向きを色々試す事でわかってきます。

さらに余談
先日家を建てているとの書き込みがあり、且つここで技術的な質問をされているので、ご自分で家を建てているのではないかと考えますが、それにしては作業に知らない事が多すぎるようですね。
しかしそれ以前に学ぶ努力も少ない気がします。

学ぶ努力を惜しむなら、ネットでキーワードを変えてあらゆる手段で解決方法を探る位の努力はしたほうが良いでしょう。
近年、自分も含め教えたがりさんが多く、ネットには幅広く情報があります。
動画サイトで実演しながらの解説なんて見つければ、活字の10倍わかりやすいです。

そしてなにより、素人過ぎて「詳細の分からない質問」が多すぎるので、回答者も詰めた回答がしにくいですし、早々に締め切ってしまうので、結果ピンポイントの付け焼き刃のみで作業を進める事になり、すぐに行き詰まり、またすぐ質問、となっているように見受けます。
解決するにはまず情報ありきです。
そうすれば作業も捗ります。

以前も書きましたが、直線に切るなら直切り用のハサミに楽に切れるタイプのものがあります。
これを使うしかありません。

次点で丸ノコ。トタンがバタつかないようにすれば綺麗に切れます。
波板トタンを横にも斜めにも切れるので、ハサミを諦めるならオススメ。

もしくは、これまた以前も書きましたが、切断機。
高額です。ネットオークション中古を買って、なんてするほど馬鹿らしいですね。
自分の家を建てるためにしか使わないのなら。仕事にするレベルの人が持つものですし。
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Q気体から固体になる物質はなに?

固体から気体に変化するのはドライアイスを例にとればイメージがわきますが、気体から固体へ昇華する物質にはどのようなものがありますか?
おしえてください。

Aベストアンサー

ドライアイスは二酸化炭素の固体です。
1気圧での昇華点は-78.5℃です。この温度より上では気体として存在します。
逆に1気圧の二酸化炭素の温度を-78.5℃よりも低くしてやると固体の二酸化炭素に変化して固体と気体の共存状態になります。
二酸化炭素は5.2気圧以下の圧力では温度を下げても液体にはなりません。
観察のしやすさでいうと融点がもっと高い物質の方が見やすいでしょう。
固体のヨウ素を試験管に入れて穏やかに加熱します。
紫色の蒸気が出ます。試験管の壁の温度が低いとその蒸気が固体に戻ります。きらきらした結晶を見ることが出来ます。ヨウ素の融点は113.6℃ですから少しきつく熱すると融けてしまいます。融けてしまったほうが蒸気の発生量は多いですから、気体から固体の変化は見やすくなります。でも、固体→気体→固体 という変化を見ることは出来なくなります。
家庭で使う防虫剤(ナフタレン、パラジクロロベンゼン、・・・)でも同じ変化を見ることが出来ます。
防虫剤は融けると困ります。固体から気体にいきなり変化する物質を使います。

「昇華」という言葉は固体から出た蒸気が結晶に戻るという変化を表しています。
「昇」は蒸気が立ち上るというイメージです。
「華」はきらきらした結晶のイメージです。
「昇華」という言葉は 固体→気体、気体→固体 の両方の変化に対して使われています。それは「昇華」が元々、固体→気体→固体 という変化全体を表している言葉だったからでしょう。

今の時期、高い山では樹氷を見ることが出来ます。
樹氷は気体の水(水蒸気)が固体の水(氷)に変化してできるものだそうです。

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こんばんは!
ガラスをどのような形状に切断したいのか判らないのですが・・・

よく映画に出てくるように「丸く抜く」というコトであれば
当方も現場で何度も穴あけ加工等を行っていましたが。
はっきり言って不可能です。

あくまで映画でのコトですので、実際は内側の丸いガラスと丸く穴があいたガラス二枚を用意して撮影しているはずです。
すなわちどちらか一方は捨てる!コトになります。

※ ガラスは切るのではなく、実際は折る!という動作です。
ガラス切りはガラスを折りやすくするために「にゅう」を入れる道具です。

具体的な切断方法はここで説明するより↓のURLの方が参考になると思います。

http://g-tonya.com/cut/

http://g-tonya.com/cut/kirikata.html

上記サイトは同じサイトですが、下のURLでは画像だけでなく動画でも見れるみたいですよ。

参考になれば良いのですが・・・m(_ _)m

Q同一温度、同一圧力のもとでフッ素と気体Xを細孔から真空中に流出させた。同じ物質量の気体が流出するのに

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溶ける際の様子を観察したいので、色が付いていてもいいので透明に近い物がいいです。
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よろしくお願いします。。

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ネットで検索をかけると細いガラス管の切り方はありますが、試験管なみに太いガラス管の切り方はどこにも書いてなかったので、ご存知の方がいたら教えてください!

Aベストアンサー

ニクロム線を用意し、コイルなら伸ばして線状にします。
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大きな硝子瓶を切ることも可能です。
ガラスに傷を付けるには、普通の道具以外にガスクロのキャピラリカラム切断用のセラミックヤスリ(正方形、GLサイエンス様などで売っている)を使うと便利かつ安全です。

Q固体、液体、気体

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Aベストアンサー

すいません、蛇足かもしれませんが捕捉です。
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プラズマは固体液体気体に続く第4の物質とも言われています。ただ電気を帯びて、それにより性質が異なります。

質問の意図に合っていたか不安ですが、温度のみの変化であれば他の方も挙げられた様に昇華したり、ヘリウムの様に固体にならない物質があります。


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