透明が見える

透明とはなのか？
身の回りにあるガラスの８０％以上は無色透明なガラスといってもいいだろう。
透明なガラスとは一体何なのか？と問われれば「光の透過を邪魔する物質が存在しないガラス」と簡単に答えられてしまう事が多いが、そんな抽象的な言葉ではぐらかされても何の事だかさっぱりわからない。まず透明とは何であるかを考えてみよう。

人間の目はいろいろな波長の光を視認する事によって、無色・有色の判断をする。
真空の空間ではAからBまで光が移動するにあたり、障害となる物質は存在しないが、私達の生活する地球の大気は水素や酸素を含む元素や二酸化炭素などの化合物が空気として存在する。
これら典型元素の多くは無色透明であり、また分子となり空気中に存在していても目に見える事の無い状態で存在します。

●典型元素　●遷移元素　●気体　●液体　●固体　●ガラスの基本組成

もっとも身近にある水素（H）と酸素（O）は気体として存在する状態から無色透明であり、また元素同士が結合して水（H₂O）という物質になっても無色透明のままである。
透過の性質が近い化合物として存在する水（H₂O）の場合も典型金属の化合物 であり、分子運動が異なる三体である気体、気体から液体（凝縮）液体から固体（凝固）となった状態も無色透明である。

またガラスも同じ事で、構成している主となる物質が珪素（Si）とナトリウム（Ｎａ）・酸素（O）と考えるならば、水と同じように無色透明な原子量の小さな元素からなる化合物であるから無色透明となるんじゃないかな？

では水素と酸素は見えないのに水は見えるのか？
そこで無色透明なものを視認するにあたり重要となるのが光の吸収・反射・屈折・散乱というわけなのだ、透明な分子同士が結合した物質に光が通過しようとする時にその表面形状や運動の状態によって進入角度が変化する。光には大きく分けて赤外線・可視光線・紫外線の3種類があり、波の大きさの違うエネルギーと考えるとその種類によってもさまざまな屈折・反射を見せる。目に光が到達にあたり吸収・反射・屈折・散乱が少ないほど無色透明といえるのではないだろうか？

通常の透明なガラスを構成している代表的な物質は珪素（Si）・ナトリウム（Ｎａ）・カルシウム（Ｃａ）・カリウム（Ｋ）・鉛（Ｐｂ）・ホウ素（Ｂ）・アルミニウム（Al）で、透明なガラスを作るにあたり遷移元素が含まれていないのがわかるだろうか？
比重が重い重金属は光の光の吸収・反射が大きい為、光が透過するにあたり障害が大きいのである。

[TOP ページ][ガラスの研究] [ガラスの化学] [ガラス実験室][ガラスの復元] [溶融窯]
[とんぼ玉] [みしま風鈴] [サーレル美術館] [日光陶器店] [術と科学] [bbs] [Profile]

Copyright(C)1999-2001　by 　hisao.sekine　All Rights Reserved