水晶が透明なのは共有結合により電子が動かないためですか？

質問

水晶が透明なのは共有結合により電子が動かなく、光を吸収しないためですか？また水が透明なのはなぜですか？

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

いずれも可視領域に電子が遷移する強い吸収を持たないからです。
紫外領域も２００ｎｍ程度までは吸収が無いです。
確かに両者とも共有結合出来で出来ていますが、共有結合でもπ結合を持つ化合物には吸収がある化合物があるので、共有結合だから吸収がないというのは正しくありません。
なお、水には深い赤色領域に弱い吸収がある為、深い水や、大きな氷の結晶には青い色が見えます。お風呂でも白い風呂桶に水を汲むと青く見えます。

回答No.3

potachie

赤外線写真って、見たことはありますか？　人間の目とは違った世界を写すことができます。

人の目で見ることができる「光」は、電磁波の波長のごくごく一部です。そこでの吸収が少ない物質は、透明に見えます。ご質問の水晶は、この点でまず、条件をクリアしています。

なお、不透明にする原因にはあと２つあって、散乱と屈折です。散乱は、不純物が多いと、光が乱される現象で、どちらも透明な水と油を混ぜると、牛乳のように白くなります。油の小さな粒が光を乱して、不透明にするんですね。
結晶構造が乱れていると、そこで屈折が起こって、透けた像が乱れます。
ご質問は、磨かれた単一結晶の水晶を前提にしているので、透明になっています。石英の小さい結晶の集合体だと、透明には見えません。

ところで、化繊はもともと透明なものに、人工的に着色します。ということは、人の目でみて不透明にしているに過ぎません。最初に書いた赤外線写真では、透明に見える服っていうのもあるようですよ。
逆に、多くの透明に見える鉱物でも、紫外線で見ると不透明や色が付いている（部分的に吸収される）ことがあります。

お礼

本当にありがとうございました

回答No.2

htms42

水が透明なのは可視光線の吸収がないからです。
可視光線は電子の遷移に対応します。
Ｈ－Ｏ－Ｈの構造の中で動きやすい電子は存在していません。
極性のある分子ですから分子内振動による赤外線の吸収が存在します。
Ｈ－Ｏ－Ｈの角度が変わる振動とＨ－Ｏの長さが変わる振動です。
これは赤外線の吸収ですから色は見えません。
水蒸気には可視光の吸収はありません。

ところが液体の水、固体の水には赤い光の吸収があります。氷の吸収の方が強いです。水の分子間の結合（水素結合）によって振動のエネルギーのカップリングが起こって可視光の領域に入ってきたものだろうと思います。青く見えますが電子遷移ではありません。