چرا شیشه ها شفافن و میتونیم پشتشونو ببینیم؟ Warum sind die Gläser transparent und können wir dahinter sehen? Γιατί τα γυαλιά είναι διάφανα και μπορούμε να δούμε πίσω από αυτά; Why are the glasses transparent and can we see behind them?

تا حالا فکر کردین چرا وقتی تو خونه ایم Have you ever wondered why when we are at home?

میبینیم آفتاب از پشت شیشه تابیده رو زمین یا فرش خونمون Wir sehen die Sonne durch das Glas auf dem Boden oder unserem Teppich scheinen We see the sun shining through the glass on the floor or our carpet

مگه شیشه مثل آجر توی دیوارها جامد نیست؟ Ist Glas nicht so stabil wie Ziegel in den Wänden? Isn't glass solid like bricks in the walls?

پس چرا مثل دیوارهای خونه نیست که ازش نور رد نشه Warum ist es also nicht wie bei den Wänden des Hauses, durch die kein Licht dringt? So why isn't it like the walls of the house where light doesn't pass through?

اینجوریم میشه سوال کرد که پس چرا دیوارها مثل شیشه ازشون نور رد نمیشه؟ Man kann sich also fragen, warum die Wände kein Licht durchlassen wie Glas? In this way, one can ask why the walls do not pass light like glass?

چرا شیشه شفافه؟ Why is the glass transparent?

اگر ویدئوهای علمی و جالب رو دوست دارید Wenn Sie wissenschaftliche und interessante Videos mögen If you like scientific and interesting videos

کانال رو سابسکرایب کنید و اون زنگ کنارشم بزنید

که هر ویدئوی جدیدی که منتشر میشه رو یوتیوب بهتون اطلاع بده that YouTube will notify you of any new video that is released

برای فهمیدن دلیل شفافیت شیشه To understand the reason for the transparency of the glass

باید اصلا ببینیم خود شیشه چیه و از کجا اومده We have to see what the glass itself is and where it came from

واکنش دو عنصر سیلیکون و اکسیژن The reaction of two elements silicon and oxygen

دی اکسید سیلیکون تولید میکنه

این مولکول ها به شکل کریستال های منظمی به نام کوارتز کنارهم قرار میگیرن These molecules are put together in the form of regular crystals called quartz

اغلب میشه کوارتز رو در شن و ماسه پیدا کرد Quartz is often found in sand

اینجا همون جاییه که عناصر اصلی شیشه پیش هم جمع شدن This is the place where the main elements of the glass come together

البته شیشه فقط از ترکییب معمولی کوارتز ساخته نشده Of course, glass is not only made of ordinary quartz composition

چرا که لبه های ضخیم کوارتز با ساختار کریستالیشون Because the thick edges of quartz with their crystal structure

نوری که بهش میخوره رو منعکس میکنه It reflects the light that hits it

و عملا اگه همینجوری ازش استفاده بشه کاربردی نداره And practically, if it is used like this, it is useless

اما وقتی کوارتز تو دمای بالا قرار بگیره

باعث تولید انرژی کافی میشه که پیوند بین مولکول ها رو میشکنه It produces enough energy to break the bonds between molecules

و به شکل مایع دی اکسید سیلیکون در میاد And it turns into liquid silicon dioxide

مثل یخی که گرما بگیره به شکل آب در میاد Like ice that gets heat, it turns into water

فقط کوارتز مایع فرقش با آب اینه که اگه آب The only difference between liquid quartz and water is that if water

دوباره سرد بشه به یخ تبدیل میشه

ولی اگه دی اکسید سیلیکون مایع سرد بشه

به شکل کریستال های جامد شفاف در نمیاد It does not form in the form of transparent solid crystals

در عوض مولکول هاش انرژی خودشون رو از دست میدن Instead, its molecules lose their own energy

و توانایی حرکت در ماده کم میشه و جسم جامدی که به آمورفِس معروفه شکل میگیره

این ماده به نوعی جامد محسوب میشه که ساختار مولکولیِ بی نظمی از یک مایع رو داره

و به مولکول ها اجازه میده شکاف های سطح رو پر کنن

این باعث میشه سطح شیشه در ابعاد میکروسکوپی بصورت منظم دیده بشن

جوری کنار هم قرار بگیرن که بدون پراکنده کردن نور اون رو از خودشون رد کنن Place them together in such a way that they pass the light without scattering it

اما موضوع اصلی همینجاست که چطور این مولکول ها اجازه عبور نور رو میدن

برای فهمیدنش باید بریم سراغ اتم. اتم شامل یک هسته است که الکترون هایی به دورش می چرخن

خب تو این حالت میبینیم که بیشتر فضایی که الکترون ها چرخش دارن رو فضای خالی تشکیل داده

برای اینکه درک بهتری از این فضای خالی داشته باشیم باید اینجوری مثل زد

که اگر یک اتم رو به اندازه یک زمین دو ومیدانی در نظر بگیریم

هسته اتم در مرکز این زمین به اندازه یک توپ کوچیک قرار داره

و الکترون ها هم مثل دونده های این مسابقه هستند

که دور این زمین و در اصل دور هسته اتم در حال چرخش اند

پس میبینیم که فضای خیلی زیادی از این اتم خالیه و نور میتونه به راحتی عبور کنه

پس اینجا یک سوال مهمتر پیش میاد

اگه اتم های تشکیل دهنده اجسام، تا این حد فضای خالی دارن که نور میشه ازشون به راحتی عبور کنه

پس چرا بقیه اجسام جامد مثل شیشه شفاف نیستن و نور رو از خودشون رد نمیکنن؟

جواب این سوال برمیگرده به الکترون های یک اتم

که میتونن سطوح مختلفی از انرژی رو داشته باشن

برای درک این موضوع، همون زمین دو و میدانی رو در نظر بگیرین

دونده ای روی مسیر خودش در حال دویدنه

اگر انرژی بیشتری بگیره

میتونه مثلا از مسیر خودش یک لاین به هسته نزدیکتر بشه و بره تو لاین بغلی بدوه For example, he can go one lane closer to the core from his own route and run in the side lane

فوتون های نور هم بصورت منبعی از انرژی وقتی به یک الکترون برخورد کنن

میتونن انرژی کافی رو برای اینکه الکترون مسیرش رو تغییر بده تامین کنن

ولی یه مساله ای وجود داره

این فوتون باید انرژیش با اون میزانی که الکترون نیاز داره همسان باشه

تا الکترون بتونه ازش استفاده کنه در غیر اینصورت اون فوتون نور از الکترون عبور میکنه مثل شیشه

چرا که در شیشه، ردیف ها اونقدر از هم فاصله دارند که

فوتون نمیتونه قدرت کافی برای پرش الکترون رو فراهم کنه

و نتیجش اینه که نور مرئی بین 400 تا 700 نانومتر قابلیت

عبور از شیشه رو داره اما از طرف دیگه

نور فرابنفش هنگام عبور، همون میزان انرژی رو داره که الکترون ها برای پرش نیاز دارن

و باعث جذب توسط شیشه میشن

به همین خاطره که از پشت شیشه نمیتونین آفتاب بگیرین

از بسیاری جهات، شیشه ها مثل سرامیک ان

و ویژگی های اونها رو دارن

دوام، مقاومت، شکنندگی، مقاومت الکتریکی و عدم واکنش شیمیایی

این قدرت فوق العاده شیشه است که قرن هاست ازش استفاده میشه

و ما هم چون دیده نمیشه عموما بهش فکر نمیکنیم و توجهی نداریم

ولی لحظه ای فکر کنید اگر شیشه نبود، چه اتفاقی می افتاد؟

نه پنجره ای، نه عینک و عدسی ای، نه شیشه ای برای تجهیزات صنعتی یا ماشین ها، و خیلی چیزهای دیگه

شما هم چندتا از کاربردهای شیشه که به نظرتون مهم هستن رو برامون تو کامنت ها به اشتراک بذارین

امیدوارم از تماشای این ویدئو لذت برده باشن

اگر دوست داشتین ویدئو رو لایک کنین

و اگر تا الان کانال رو سابسکرایب نکردین و ویدئوهای علمی رو دوست دارین

کانال رو سابسکرایب کنین

تا ویدئوی بعد، خداحافظ