A transparência do vidro sempre foi uma de suas características mais fascinantes. Em civilizações antigas, apenas membros da nobreza tinham acesso a esse material… Mas pensando bem, por que o vidro é transparente e outros materiais similares não são?
A transmitância óptica é a razão entre a intensidade de luz incidente e a luz transmitida pelo material. Quando um feixe de luz passa pelo material, basicamente o feixe pode ser espalhado ou absorvido pelo material. Bem, vamos entender cada um desses fenômenos melhor.
Espalhamento da Luz
O espalhamento da luz é um daqueles fenômenos que ocorre em toda parte… Mas quase ninguém está ciente dele. Mas a explicação é simples. Quando a luz atravessa o material, se houver algum obstáculo, como trincas, rugosidade, imperfeições, inclusões, a luz pode ser desviada de sua trajetória inicial. Esse fenômeno é chamado de espalhamento da luz.
Para que o material seja transparente, portanto, ele precisa ser isento de defeitos, rugosidades, superfícies, etc. Se um vidro tiver a sua superfície rugosa (como os vidros jateados, que são usados em boxes de banheiro, por exemplo), ele deixa de ser transparente. Na verdade, parte da luz ainda consegue atravessar o material, mas perdemos a capacidade de ver o que está do outro lado do material. O vidro se torna translúcido.
Absorção da luz
Outro aspecto que precisa ser considerado é a possibilidade de absorção da luz. Para entender melhor o fenômeno da absorção, precisaríamos visitar o mundo da física do estado sólido e a teoria quântica aplicada aos materiais. Mas para deixar essa explicação mais simples, considere a luz como uma forma de energia. E como toda forma de energia, ela deve seguir o princípio da conservação de Energia. Este é um princípio fundamental do nosso universo, que diz que a energia jamais se perde. Ela apenas se transforma de uma forma, em outra.
Assim, ao passar pelo material, a energia luminosa pode ser convertida em outras formas de energia… A luz pode, por exemplo, excitar modos vibracionais, fazendo que os átomos do material fiquem “mais agitados”. Se o material tiver elétrons livres, a energia luminosa pode ser usada para movimentar esses elétrons. Em todos os casos, se a energia do feixe luminoso for convertida em energia vibracional, ou em movimentação dos elétrons, o feixe luminoso vai ficando menos intenso… Isso ocorre, porque parte da energia luminosa foi convertida em energia cinética (movimento de átomos/elétrons). Dizemos, assim, que a luz foi absorvida pelo material.
Neste caso, o material pode estar isento de defeitos e, mesmo assim, ser completamente opaco. Você já viu um metal transparente, por exemplo? Aposto que não! Na verdade, os metais tem muitos elétrons livres, que podem absorver a energia luminosa facilmente. Na verdade, a maior parte dos materiais condutores elétricos sempre são opacos, já que os elétrons livres podem absorver facilmente a energia do feixe luminoso.
Por outro lado, os materiais isolantes elétricos podem ser transparentes, desde que tenham poucos defeitos estruturais. É por isso que, além do vidro, muitos plásticos também são transparentes. Como os isolantes elétricos praticamente não possuem elétrons livres, a luz praticamente não é absorvida nesses materiais.
Você sabia da relação entre a condutividade elétrica e a transparência dos materiais? Quer saber mais? Então continue acompanhando o site que, em breve chegam mais novidades desse mundo dos materiais!