על ידי גיא יונה » א' אוקטובר 08, 2006 8:45 pm
שלום רב,
אנסה לא לאכזב ולתת תשובות כמיטב יכולתי לשאלותיו של אברמוביץ', ואח"כ אתייחס קצת להודעתו של צדוק. אני מתנצל מראש לכל המדקדקים כי ההסבר הוא פשטני ונועד שכמה שיותר אנשים יבינו אותו, ולכן אינו כולל מושגים פיזיקליים "נכונים" ונוסחאות אלא הסבר אינטואיטיבי בלבד.
1. אתה צודק כאשר אתה מצביע על חומרים אמורפיים כעל חומרים שקופים יותר מחומרים גבישיים, אולם זהו רק "כלל אצבע". כלל אצבע נוסף הוא שככל שהמולקולות המרכיבות את החומר הן מורכבות יותר, הוא יהיה אטום יותר. לכן שעווה יותר אטומה מזכוכית, אפילו שגם היא אמורפית.
חומרים הם שקופים לתדרים מסויימים של אור מאחר ואין בהם "תדירויות אופייניות" המתאימות לאותם תדרים, היכולים להגיב איתם. תדירויות אופייניות אלו מתאימות למרחקים שונים שניתן למצוא בתוך החומר (כמובן רק מרחקים שחוזרים על עצמם נחשבים). מרחקים כאלו יכולים להיות בין הגרעינים במולקולות לאלקטרונים השונים בהן, או בין גרעינים שונים בגביש. בחומר אמורפי, אין "מרחקים בין גרעינים שונים בגביש" אלא רק המרחקים בין הגרעינים במולקולות לאלקטרונים, ולכן ישנן פחות תדירויות אופייניות, וכך פחות תדרים שנחסמים והחומר יהיה יותר שקוף. בעקרון, המרחקים בתוך המולקולות קטנים יותר ומתאימים לתדרים גבוהים יותר, ולכן חומרים אמורפיים בכל זאת יהיו אטומים לתדרים גבוהים יותר של קרינה - וכך זכוכית רגילה אטומה לגמרי לאורכי גל הקצרים מ-300nm (אולטרא-סגול). כמו-כן, ככל שמולקולות הן מורכבות וגדולות יותר הן חוסמות אורכי גל רבים וארוכים יותר, וכך שעווה המורכבת ממולקולות מורכבות חוסמת גם את רוב האור הנראה. אולי תוכלו להבחין בכך ששעווה מעבירה יותר טוב אור אדום (בעל אורך גל ארוך, המתאים לגודל גדול יותר של מולקולות) מאשר אור כחול?
2. כבר בעת העתיקה השתמשו בשני המונחים "קריסטל" ו-"זכוכית" לסירוגין ובאותו הקשר - כנראה למטרות ספרותיות. כך למשל בשיר מפפירוס אוקסירינקוס (Oxyrhynchus) מהמאה ה-3: "והקריסטל, לאחר שטעם טעמו של האש, רוכך על ידי מכותיו של הפאיסטוס (אל הנפחים) ... הזכוכית קיבלה את כח נשימתו והתנפחה סביבה ככדור". כך גם במקורות רבים נוספים ביוונית ובלטינית. עם הזמן, המונח "קריסטל" החל מתייחס לזכוכית איכותית יותר ושקופה (הזכוכית בימי קדם היתה מעט צבועה). כיום המונח "קריסטל" משמש לציון זכוכית-עופרת חתוכה ומלוטשת. לזכוכית זו מקדם שבירה הרבה יותר גבוה מאשר לזכוכית רגילה, ולכן היא נראית דומה יותר לאבן יקרה.
3. לא - לשום זכוכית אין מבנה של גביש, אחרת היו קוראים לה קוורץ.
4. קריסטל, כפי שהזכרתי קודם, אינו בעל מבנה גבישי, אלא הוא זכוכית אמורפית לכל דבר שהוסיפו לה תחמוצת עופרת בריכוז של 14% עד 28%. זכוכית זו משמשת גם במנורות הלוגן, שפופרות CRT ועוד מכשירים, אך לא קוראים לה קריסטל מאחר שאינה חתוכה כה יפה... אציין שתחמוצת העופרת היא חומר רעיל ולכן אסור להשאיר משקאות בכלי קריסטל למשך ימים רבים (אל דאגה - בזמן הארוחה העופרת לא תעבור ליין, אלא רק באחסנה ארוכה).
ברצוני להוסיף, כי מים אינם חומר אמורפי כלל, והם חומר גבישי לכל דבר (קרח). המונח "חומר אמורפי" מתייחס למוצקים בלבד, בניגוד לחומר גבישי. כמו כן לא כל הזורמים הם שקופים... כך למשל כספית.
בברכה,
גיא יונה
עורך האתר