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Rätsel des Alltags

Warum ist Glas durchsichtig?

Warum ist Glas durchsichtig?
Warum ist Glas durchsichtig?

Glas besteht aus einer Mischung von Sand, Kalk und Soda. All diese Stoffe sind undurchsichtig. Aber warum ist dann Glas durchsichtig? Die Antwort steckt in den Molekülen.
 

Ohne durchsichtiges Glas käme kein Tageslicht in unsere Wohnungen. Glas besteht aus einer Mischung von Sand, Kalk und Soda. All diese Stoffe sind undurchsichtig. Aber warum ist dann Glas durchsichtig? Die Antwort steckt in den Molekülen.

 

Moleküle werden eingefroren

Jeder Stoff, durch den sich sichtbares Licht mehr oder weniger ungehindert ausbreiten kann ist durchsichtig. So zum Beispiel die meisten Flüssigkeiten und Gase. Bei der Herstellung von Glas wird Quarzsand oder Siliziumdioxid geschmolzen. Beim anschließenden Abkühlprozess werden die Moleküle in ihrer Bewegung sozusagen „eingefroren“.

 

Unterkühlte Schmelze mit viel Platz

Das Glas hat deshalb kein Kristallgitter wie etwa Kochsalz. Seine Atome sind nicht in einem perfekt regelmäßigen Gitter angeordnet. Man sagt auch Glas ist amorph. Glas fühlt sich an wie ein fester Gegenstand, gleicht aber hinsichtlich der Anordnung seiner Moleküle und seiner optischen Eigenschaften eher einer Flüssigkeit. Man spricht bei Glas daher auch von einer unterkühlten Schmelze. In ihr gibt es viel Platz zwischen den einzelnen Molekülen. Licht kann aus diesem Grund die winzigen Hohlräume im Glas ungehindert durchdringen. Denn seine elektromagnetischen Wellen besitzen nur Wellenlängen zwischen 400 und 800 Nanometern.

 

Hinein und wieder raus

Außerdem schwirren in undurchsichtigen Stoffen wie zum Beispiel Metallen winzige Teilchen, die Elektronen, unkontrolliert herum. Fällt Licht auf das Metall, stößt es dauernd an die Elektronen und findet nicht mehr hinaus. Es wird absorbiert und wieder reflektiert. Der Hauptbestandteil des Glases, das Siliziumdioxid, ist eine recht stabile chemische Verbindung. Sie mag kein Elektron aus der Atomhülle abgeben. Deshalb befinden sich im Glas keine freien Elektronen, die mit dem Licht zusammenstoßen können. Aus diesen Gründen ist Glas durchsichtig.

Dr. Alexander Stahr
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