Was bestimmt die Farbe eines durchscheinenden Objekts?

Die Absorptionsfähigkeit eines Materials für verschiedene Lichtwellenlängen bestimmt seine Farbe. Absorbierte Farben fehlen in den durchgelassenen und reflektierten Spektren. Je mehr eine bestimmte Wellenlänge absorbiert wird, desto weniger davon erscheint im durchgelassenen Licht.

Licht wird beim Durchgang durch ein durchscheinendes Material gestreut. Diese Streuung fügt den Lichtwellen, die durch das Material gehen, Zufälligkeit hinzu, wodurch sie defokussiert von der anderen Seite austreten. Durchscheinende Materialien gehorchen auf makroskopischer Ebene nicht dem Snell-Gesetz, normalerweise aufgrund des Vorhandenseins von Grenzflächen innerhalb der Masse. Auf atomarer Ebene absorbieren und reemittieren lichtdurchlässige Materialien verschiedene Wellenlängen des Lichts basierend auf ihrer elektronischen Konfiguration, molekularen Schwingungsmoden, chemischen Bindungen und Auswahlregeln. Ultraviolette und sichtbare Lichtwellenlängen werden basierend auf Materialbandlücken absorbiert. Brillen haben normalerweise keine Bandlücken, die dem sichtbaren Licht entsprechen, sodass sie diesen Teil des elektromagnetischen Spektrums effizient übertragen können.

Interatomare und intermolekulare Wechselwirkungen bestimmen die Absorption im längeren Wellenlängenbereich des Spektrums. Infrarotstrahlung induziert in Kohlendioxid ein Dipolmoment, das es ihm ermöglicht, diesen Teil des elektromagnetischen Spektrums zu absorbieren und als Treibhausgas zu wirken. In anderen molekularen atmosphärischen Gasen wie Sauerstoff und Stickstoff tritt kein solcher induzierter Dipol auf, weshalb diese Gase nicht zum Treibhauseffekt beitragen.