Du hast dir doch sicher auch schon mal diese Frage gestellt. Wir schauen täglich aus dem Fenster, tragen Brillen, trinken aus unseren Glasflaschen und Wassergläsern – doch wie kann es sein, dass wir durch Glas hindurchsehen können, aber durch andere Materialien nicht?
Wie eine Billardkugel im Sonnensystem
Um diese Frage vereinfacht zu beantworten, müssen wir wie so oft in der Wissenschaft, erstmal eine Andere klären. Und zwar, was Materie eigentlich ist. Materie ist wie alles auf unserem Planeten aus Atomen aufgebaut. Atome sind unfassbar kleine Teilchen, die aus einem schweren Kern und negativ geladenen Elektronen in einer Außenhülle bestehen. Zwischen dem Kern und den Elektronen ist richtig viel Platz. So viel Platz, dass die Lichtteilchen, die sogenannten Photonen, ein leichtes Spiel haben durch den Raum zwischen dem Kern und den Elektronen „durchzuflutschen“. Es ist also fast so, als würde eine kleine Billardkugel durch unser Sonnensystem fliegen. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Kugel dort auf einen Planeten trifft, ist eher gering. Genauso gering ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Lichtteilchen auf die Elektronen oder den Atomkern trifft.
Dadurch können die Photonen kaum mit dem Material reagieren, und wir können durch Glas einfach durchsehen.
Von Teilchen zu Schwingungen
Das war es aber noch nicht! Das wäre ja zu einfach! Man muss nämlich noch hinzufügen, dass die Lichtteilchen, nicht nur Teilchen, sondern gleichzeitig auch Wellen sind, die in einer gewissen Frequenz schwingen.
Diese Schwingungen erklären nämlich, warum beispielsweise Blech nicht durchsichtig ist. Die Atome im Blech reagieren auf die Schwingungen des Lichts und lassen sich davon mitreißen, wie zum Beispiel du und deine Freund:innen bei guter Musik auf einer Party. Dadurch wird das Licht vom Blech absorbiert, also quasi geschluckt. Bei Glas ist das nicht der Fall. Die Atome im Glas reagieren kaum auf die Lichtwellen, weshalb das Licht es schafft ungehindert durch die Materie zu kommen. Ein kleiner Teil des Lichts wird zwar auch absorbiert, der ist bei dünnen Glasscheiben jedoch so klein, dass wir es mit unseren Augen gar nicht bemerken. Ist das Glas jedoch extrem dick, zum Beispiel einen Meter dick, dann ist es nicht mehr so einfach durchzusehen.
Wenn Glas zum Türsteher wird
Spannend ist auch, dass dies alles nur für das, für uns sichtbare Licht gilt. Du hast bestimmt schon einmal von ultraviolettem Licht gehört. Das ist jenes Licht, gegen das wir uns an einem heißen Tag im Sommer mit Sonnencreme schützen, um keinen Sonnenbrand zu bekommen. Dieses UV-Licht lässt Glas nicht durch, ähnlich wie ein Türsteher wenn jemand nicht auf der Gästeliste steht. Deshalb kannst du im Haus, hinter einer Glasscheibe auch keinen Sonnenbrand bekommen!
Quelle: SWR Wissen
