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水に入れると・・・
38endohの回答
- 38endoh
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二つに場合分けして考えます。 １．溶ける物質の場合 砂糖や塩のように，溶媒に完全に溶け，真の溶液を作る物質は，その溶液は透明になります。 目に見えたり濁ったりするには，照射した光の反射，屈折するような界面が必要ですが，またその界面は光の波長程度に大きい必要がありますが，真の溶液ではそのような大きな界面は存在しません。よって透明に見えます。 花粉やでんぷん溶液のように，溶媒に対する溶解度が悪かったり，溶媒中での分散粒子の大きさ（例えば分子やミセルの大きさ）が大きいような場合，この界面の大きさも大きくなり，光は反射したり屈折したりして，つまり濁ってきます。この様な溶液を「コロイド溶液」と呼び，光の散乱は「チンダル現象」と呼びます。（思い出しました？） ２．溶けない物質の場合 次に，この界面は十分大きいのにも関わらず，見えなくなるケースについてです。 まず当たり前のことですが，ガラス板は透明で，空気も水も透明です。さらにガラスは空気にも水にも溶けません。 このガラス板は透明であるにもかかわらず，空気中ではハッキリとその存在を確認できますが，水中に入れると存在を確認しづらくなります。 この現象を考えるときに「反射率」や「屈折率」といった概念が必要です。結果論を先に言いますと，界面での反射率がゼロで，二つの物質の屈折率が完全に等しい場合，肉眼ではもちろん，あらゆる分光学的な手段を用いても，そこに物質があると言うことを確認することはできません。水とガラスとは屈折率が近く，なおかつ反射率が低いため，水中でその存在を確認しづらくなるのです。 ちなみに，反射率と屈折率の関係はクラマース－クローニッヒの式によって，また光路については屈折率に関するスネルの式，さらに全反射条件の式などによって数学的に説明ができるのですが，話が突然難しくなってしまいますので，ここでは省略させていただきます。 > 屈折率や密度や結晶なんかが関係するんだろうなって想像してるんですけど・・・ 結晶構造の対称性，吸光係数，分極率などは屈折率に関係しますが，密度は直接的には関係しません。
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お礼
溶ける＝見えなくなる ってことですね。 砂糖(塩)では界面が小さくて見えない。 ガラスは界面が確認しにくくて見えない。 「真の溶液」ってのがよく分りませんでしたがこれくらいは自分で調べてみます。 専門家の回答とても頼りになります。 ありがとうございます。