Za početak, recimo nekoliko riječi o krutinama, tekućinama i plinovima. Doslovno su se spojili.
Zbog toga krute tvari imaju konačan oblik, poput kugle ili kocke. No, iako su molekule zapakirane vrlo gusto, one i dalje lagano vibriraju oko srednjeg položaja (ništa u prirodi ne stoji).
Molekule u tekućinama i plinovima
U tekućinama su molekule slobodnije povezane jedna s drugom. Pomiču se i kreću se relativno jedan prema drugome. Stoga tekućine teku i zauzimaju cijeli volumen posude u koju se ulijevaju. U plinovima su molekule potpuno nepovezane jedna s drugom. Lete velikom brzinom u svim smjerovima.
Prosječna brzina molekule vodika pri temperaturi od 0 Celzijevih stupnjeva je 5600 kilometara na sat. Između molekula plina nalazi se masa slobodnog prostora. Možete proći kroz plinski oblak, a da ga i ne primijetite.
Zašto su plinovi prozirni i nema krutih tvari?
Temperatura igra odlučujuću ulogu u tome je li dana tvar kruta, tekuća ili plinovita. S normalnim pritiskom na površini zemlje pri temperaturi od 0 Celzijevih stupnjeva i niže, voda je kruta tvar. Na temperaturama između 0 i 100 Celzijevih stupnjeva voda je tekućina. Pri temperaturama iznad 100 Celzijevih stupnjeva voda je plin. Para iz tave ravnomjerno se širi kuhinjom u svim smjerovima.
Na temelju prethodnog, pretpostavimo da je kroz plinove moguće vidjeti, ali kroz krute tvari to je nemoguće.Ali neke čvrste tvari, poput stakla, prozirne su poput zraka. Kako se to radi? Većina krutih tvari apsorbira svjetlost koja pada na njih. Dio apsorbirane svjetlosne energije troši se na zagrijavanje tijela. Veći dio svjetla za udaljavanje se reflektira. Stoga vidimo čvrsto tijelo, ali ne možemo vidjeti kroz njega.
Zašto je čaša prozirna?
Molekule stakla apsorbiraju fotone svjetlosti koja pada na njega. Istog trenutka molekule stakla emitiraju iste fotone u istom smjeru. Staklo apsorbira fotone i emitira iste fotone u istom smjeru. Na taj je način staklo prozirno, odnosno u stvari propušta svjetlost. Ista stvar se događa s vodom i drugim gotovo bezbojnim tekućinama. Veći dio upadne svjetlosti nose molekule. Neki se fotoni apsorbiraju, a njihova energija se troši na zagrijavanje tekućine.
U plinovima se molekule nalaze na velikim udaljenostima jedna od druge. Zraci svjetlosti mogu proći kroz plinoviti oblak, a da na svom putu ne nađu ni jednu jedinu molekulu. To se događa s većinom fotona sunčeve svjetlosti koja prolaze kroz zemljinu atmosferu. Raste svjetlost u sudaru s molekulama plina. Kad se bijela svjetlost sudara s molekulom, ona se odvaja u spektar boja. Stoga, naizgled, plinovi iz zemljine atmosfere izgledaju plavo. Unatoč tome, oni se smatraju transparentnim.
