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제가 알기로는 원자간의 결합사이의 bond(전자)들이 어떠한 에너지를 흡수하느냐에 따라 다르다고 알고 있습니다. 예를 conjugate 화합물(이중결합-단일결합-이중결합-단일결합)의 구조는 자외선(UV)영역과 가시광선(Vis)영역의 빛을 많이 흡수합니다...전자가 잘 흡수하는 빛의 에너지 영역은 자외선영역에서 가시광선영역 사이에서 폭 넓은 빛을 흡수하고 잘 흡수되지 않는 빛을 외부에서 관찰되는 것으로 알고 있습니다. 모든 화합물은 원자간의 결합으로 존재하며 이 결합들이 거시적으로 분자 크기로 확대되며, 이 분자들이 모여서 인간이 관찰할 수 있는 물체가 되는 것입니다. 모든 원자간 결합들은 전자들이 존재하고, 또한 결합하지 않는 비공유 전자쌍(nonpair electron)이 존재합니다. 서로 다른 물질들은 이러한 결합과 전자쌍들의 존재 비율이 틀리므로 흡수하는 빛의 영역도 틀립니다. 그러므로 빛을 흡수하는 건 그 화합물의 고유의 특성이라고 볼 수 있습니다. 더욱 세분화 하여 빛의 영역에서 자외선영역 좌측과 적외선영역 우측은 사람의 눈으로 볼수 없는 파장들로 이루어져 있으므로 사람이 색을 분별할 수 있는 것은 볼 수 있는 가시광선영역의 빛을 잘 흡수하느냐 않느냐에 결정이 됩니다. 도움이 되셨으면 합니다. >금속이 불투명한 이유는 이해가 갑니다. 밴드 구조를 그렸을 때 밴드갭이 존재하지 않으므로 전자가 빛(가시광선이든 뭐든..)을 흡수하기 때문에 불투명하다는 걸요.. > >문제는 부도체입니다. 밴드갭이 3eV가 넘는 것들은 가시광선 영역의 빛을 흡수하지 못하는데.. 그럼에도 불구하고 불투명한 물질 투성이니까요.. > >유리의 경우 밴드갭이 크니깐 투명하다.. 는 것은 이해하지만 유리가 amorphous인 것이 하나의 이유라고 알고 있거든요.. 그럼 만약 유리가 single crystal구조를 갖는다면(가능할지 불가능할지는 모르겠지만요) 어떻게 될까요? 만약 다결정 구조를 갖는다면요? > > >고분자물질로 오면 더욱 혼란스러운게.. > >종이 같은것은 물질 자체가 불균일하니깐 산란이 일어나고, 모든 영역의 빛을 반사하므로 불투명하고 하얗게 보인다.. 는 이해가 갑니다. 피부나 나무같은 것도 같은 이유 때문인가요? 같은 이유라면 왜 피부는 살색으로 보일까요? > >염료의 경우는 파이결합으로 인해서 HOMO-LUMO 간의 에너지 차이로 인해 빛을 흡수해서 색을 발현한다고 알고 있습니다. 이게 피부가 살색으로 보이는 이유인가요? > > >고분자물질은 대체로 amorphous이고 완전한 crystal구조를 갖는 물질은 없다고 알고 있는데, 그럼에도 불구하고 불투명한 물질은 왜 불투명할까요? 밴드갭도 크고, 유리처럼 amorphous한데요.. > >그런가 하면 폴리카보네이트는 왜 투명할까요? 다른 불투명한 고분자와 무엇이 다를까요? > > >질문이 좀 많은데.. 답변 미리 감사드립니다.

결정이 나타내는 색은 흡수된 빛의 색이 아니고 투과된 빛의 색임, 이와 같이 투명하기 위하여서는 파장이 740~360nm,즉 1.7~3.5eV의 가시 스펙트럼의 범위안에서 전자적,또는 격자 진동적 여기를 갖지않으면 안됩니다. 물질에는 일반적으로 금속, 절연체, 유전체등으로 나눌 수가 있는데 금속은 파장을 반사하므로 불투명, 절연체는 어떤 파장을 투과하는 경우가 있기 때문에 일부 투명할 수 있으며, 유전체는 특정파장의 빛을 흡수 하는 경향이 있으므로 다양한 색상이 나올 수 있습니다. ksh1546님의 답변대로 물질의 격자진동에너지인 에너지밴드갭(Eg)에 의하여 투명도가 결정되어 집니다. 개개의 물질에 대한 빛의 흡수파장단(端)을 알게 되면 색상이 나오게 됩니다. 흡수파장단에 대하여 몇가지 예를 들면 다이야몬드 흡수파장단 180nm 투명, 고순도 석영유리 200nm 투명, 소다회 창유리 350nm 투명에 가까움, 루비 녹(560nm)~청(400nm) 따라서 적색, CdS 490nm 오렌지색, Si,Ge 금속 납색의 금속광택

밴드갭때문에 투명과 불투명이 갈리는 것은 이해가 갑니다.. 그래서 금속이 불투명한 것도 이해가 가구요.. 그런데 문제는 절연체의 경우입니다. 절연체는 가시광선을 흡수하기에는 밴드갭이 너무 크지요.. 그런데 유리같은 절연체는 그것에 따라 투명한가 하면, 대부분의 플라스틱은 절연체인데도 불투명합니다. 그리고 투명한 플라스틱으로는 폴리카보네이트가 있는데, 왜 다른 플라스틱은 불투명한데 폴리카보네이트는 투명한걸까요....; 나무, 피부, 돌, 풀등도 다 절연체이지만 이것도 불투명하구요.. 그런 부분이 이해가 안됩니다.. ㅜ.ㅜ >금속이 불투명한 이유는 이해가 갑니다. 밴드 구조를 그렸을 때 밴드갭이 존재하지 않으므로 전자가 빛(가시광선이든 뭐든..)을 흡수하기 때문에 불투명하다는 걸요.. > >문제는 부도체입니다. 밴드갭이 3eV가 넘는 것들은 가시광선 영역의 빛을 흡수하지 못하는데.. 그럼에도 불구하고 불투명한 물질 투성이니까요.. > >유리의 경우 밴드갭이 크니깐 투명하다.. 는 것은 이해하지만 유리가 amorphous인 것이 하나의 이유라고 알고 있거든요.. 그럼 만약 유리가 single crystal구조를 갖는다면(가능할지 불가능할지는 모르겠지만요) 어떻게 될까요? 만약 다결정 구조를 갖는다면요? > > >고분자물질로 오면 더욱 혼란스러운게.. > >종이 같은것은 물질 자체가 불균일하니깐 산란이 일어나고, 모든 영역의 빛을 반사하므로 불투명하고 하얗게 보인다.. 는 이해가 갑니다. 피부나 나무같은 것도 같은 이유 때문인가요? 같은 이유라면 왜 피부는 살색으로 보일까요? > >염료의 경우는 파이결합으로 인해서 HOMO-LUMO 간의 에너지 차이로 인해 빛을 흡수해서 색을 발현한다고 알고 있습니다. 이게 피부가 살색으로 보이는 이유인가요? > > >고분자물질은 대체로 amorphous이고 완전한 crystal구조를 갖는 물질은 없다고 알고 있는데, 그럼에도 불구하고 불투명한 물질은 왜 불투명할까요? 밴드갭도 크고, 유리처럼 amorphous한데요.. > >그런가 하면 폴리카보네이트는 왜 투명할까요? 다른 불투명한 고분자와 무엇이 다를까요? > > >질문이 좀 많은데.. 답변 미리 감사드립니다.

빛의 성질에는 (1)반사 및 굴절 (2)간섭 (3) 회절 이상 3가지로 요약할 수 있겠습니다. 유리는 절연성이 매우 높은 SiO2 망상구조로 이루어진 액체상태라고 할 수 있겠습니다. SiO2의 빛의 투과 굴절률은 1.55 로써 투명한 유리로 만들 수 있는 것입니다.[첨부자료 참조] 그리고 Polycarbonate등을 포함하여 고분자는 유전체라고 할 수 있습니다. 물론 절연성이 매우 높은 성질을 가진 것도 있습니다.따라서 유전체로써 빛을 통과하는 고분자 결정도 있으며, 반사하는 결정도 있습니다. 그러나 고분자는 거의 대부분 빛을 통과하고 있습니다. (플라스틱에 색상이 있는 것은 color pigment를 넣음) 종이가 하얀 것은 빛의 반사에 의하여 흰색으로 보이는 것입니다.(TiO2안료를 넣음) 흰색상은 기본적으로 red+blue+green을 반사하기 때문이며,피부의 색상은 거의 red+green을 반사하기 때문 입니다.