В недавней статье мы рассказали о том, куда исчезают фотоны, когда в комнате гаснет свет, и у одного из читателей возник вопрос: "А как они [фотоны] проходят сквозь стекло лампочки".
Итак, отвечаем на вопрос развернуто:
Фотоны (грубо говоря, частицы света) могут проходить через стекло лампочки благодаря особым оптическим свойствам этого материала.
Стекло является аморфным диэлектрическим материалом, то есть его атомы расположены беспорядочно, а не в четкой кристаллической структуре. Это позволяет световым волнам (фотонам) относительно свободно распространяться через стекло. Небольшое рассеяние происходит из-за неоднородностей в стекле.
Стекло прозрачно в видимом диапазоне длин волн, так как энергия фотонов в этом диапазоне недостаточна для возбуждения электронов в атомах стекла. Фотоны просто проходят между атомами почти без поглощения. Разные типы стекла могут иметь разные примеси и добавки, которые влияют на их оптические свойства. Например, кварцевое стекло почти идеально прозрачно в широком диапазоне длин волн.
При прохождении через стекло фотоны испытывают небольшие отклонения (рефракцию) из-за разницы в скорости света в воздухе и стекле. Этот эффект позволяет использовать стекло для фокусировки света.
Таким образом, регулируя состав и структуру стекла, можно добиться нужных оптических характеристик, которые позволяют пропускать, фокусировать или преобразовывать световые лучи (фотоны) для различных применений, включая лампочки и осветительные приборы. Благодаря этим оптимизированным свойствам стекла, мы можем наслаждаться ярким и комфортным освещением в наших домах, офисах и общественных местах.