Γιατί το γράσο κάνει το χαρτί διαφανές (ή διαφανές);

Το λάδι κάνει το χαρτί ημιδιαφανές επειδή δημιουργεί ένα μέσο αντιστοίχισης δείκτη για το χαρτί. Αυτό σημαίνει ότι ο δείκτης διάθλασης του λαδιού είναι παρόμοιος με αυτόν του χαρτιού, επομένως το φως μπορεί να περάσει από το ένα στο άλλο χωρίς ανάκλαση ή διάθλαση.

Πρέπει να έχετε παρατηρήσει αυτό το αρκετά ενδιαφέρον φαινόμενο πολλές φορές και μόνοι σας:ένα απολύτως κανονικό κομμάτι χαρτί ξαφνικά γίνεται πολύ διαφορετικό όταν αλείφεται με λάδι. Ένα πρακτικό, καθημερινό παράδειγμα αυτού είναι ότι ένα κουτί πίτσας ή μια σακούλα μπριζόλας γίνεται ελαφρώς διαφανές όταν έρχονται σε επαφή με το λιπαρό περιεχόμενο που διατηρείται μέσα τους.

Γιατί συμβαίνει αυτό;

Αυτό είναι που μιλάω.

Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα βρίσκεται στο πώς το φως αλληλεπιδρά με την ύλη.

Φως και ύλη

Όταν μια ακτίνα φωτός χτυπά ένα αντικείμενο, μπορεί να συμβούν μερικά πράγματα (ανάλογα με τον τύπο του υλικού):μπορεί να αναπηδήσει δεξιά από την επιφάνειά του, μπορεί να διασκορπιστεί (δηλαδή, να ανακλαστεί σε πολλές κατευθύνσεις από την επιφάνειά του), μπορεί να περάσει μέσα από αυτό και να αναδυθεί στην άλλη πλευρά με μια ελαφρώς διαφορετική γωνία (διάθλαση), ή μπορεί απλά να μεταδώσει μέσα από αυτό, κάνοντας το αντικείμενο διαφανές.

Μια άλλη πτυχή που πρέπει να γνωρίζετε καλά για το πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου είναι το πώς βλέπουμε τα χρώματα. Για να το θέσω απλά, το χρώμα οποιουδήποτε αντικειμένου που βλέπουμε είναι στην πραγματικότητα το χρώμα του φωτός που ανακλάται από την επιφάνειά του. Ένα μήλο είναι κόκκινο επειδή αντανακλά το κόκκινο φως, δηλαδή το φως που βρίσκεται στο κόκκινο τμήμα (μεγαλύτερο μήκος κύματος) του ορατού φάσματος.

Τα κόκκινα φώτα «stop» είναι κανόνας επειδή το κόκκινο έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος και, επομένως, μπορεί να δει από μεγαλύτερη απόσταση. (Φωτογραφία:Pexels)

Ένα άλλο παράδειγμα είναι αυτό του χιονιού:το χιόνι είναι λευκό επειδή διασκορπίζει και αντανακλά όλα τα χρώματα εξίσου, γεγονός που το κάνει να φαίνεται σαν το χιόνι είναι λευκό.

Η αλληλεπίδραση του φωτός με το χαρτί

Το χαρτί, όπως ίσως γνωρίζετε ήδη, αποτελείται από ένα σωρό ακανόνιστες ίνες κυτταρίνης που έχουν μικροσκοπικά κενά/τσέπες αέρα μεταξύ τους. Συνήθως, όταν το φως χτυπά την επιφάνεια του χαρτιού, αναπηδά δεξιά, γι' αυτό ένα κομμάτι χαρτί φαίνεται «κανονικό». Ωστόσο, όταν το ίδιο κομμάτι χαρτί αλείφεται με λάδι, φαίνεται πιο διαφανές (η κατάλληλη λέξη θα ήταν «ημιδιαφανές»), επειδή το φως δεν χρειάζεται να κάνει όλη αυτή την αναπήδηση και τη διασπορά (διάχυτη ανάκλαση). Απλώς πρέπει να περάσει από τον αέρα μέσω λίπους, το οποίο μας επιτρέπει να διαβάζουμε λέξεις ακριβώς μέσω το χαρτί.

Το χαρτί γίνεται διαφανές/ημιδιαφανές.

Μέσο αντιστοίχισης ευρετηρίου

Βλέπετε, ο τρόπος με τον οποίο το φως διακρίνει μεταξύ των μέσων που διανύει καθορίζεται από τον δείκτη διάθλασης του εν λόγω μέσου. Το χαρτί, για παράδειγμα, έχει δείκτη διάθλασης 1,5. Ο δείκτης διάθλασης του λαδιού είναι παρόμοιος με αυτόν του χαρτιού, ή τουλάχιστον, περισσότερο παρόμοιος από τον δείκτη διάθλασης του αέρα (που είναι 1). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το λάδι λειτουργεί ως μέσο αντιστοίχισης δείκτη για το χαρτί, δηλαδή, ο δείκτης διάθλασής του ταιριάζει περισσότερο με το χαρτί παρά με το νερό.

Στην οπτική, ένα υλικό που ταιριάζει με τον δείκτη είναι μια ουσία, συνήθως ένα υγρό ή γέλη, της οποίας ο δείκτης διάθλασης είναι αρκετά κοντά σε αυτόν ενός άλλου αντικειμένου. Όταν αυτό το υλικό και το εν λόγω αντικείμενο φέρονται κοντά, το φως περνά από το ένα στο άλλο χωρίς ανάκλαση ή διάθλαση.

Στην περίπτωση χαρτιού αλειμμένου με λάδι, το χαρτί διασκορπίζει πολύ λιγότερο φως (χάρη στο λάδι που προσκολλάται στην επιφάνεια του χαρτιού), το οποίο, με τη σειρά του, επιτρέπει τη μετάδοση περισσότερου φωτός μέσω του χαρτιού, κάνοντάς το να φαίνεται πιο ημιδιαφανές.