En forbindelse, der absorberer alt synligt lys

Stoffer, der absorberer næsten alt det lys, der falder på dem, ser sorte ud. Derfor leder du efter den sorteste kendte forbindelse.

Rekorden holdes i øjeblikket af Vantablack ^[1] , et stof sammensat af lodret justerede kulstofnanorør, som absorberer op til 99,965% af synligt lys, der rammer det. Som du kan se, er det virkelig sort.

Tidligere var posten blev holdt af Superblack ^[2,3] , en nikkel-phosphorlegering med en absorbans på op til 99,65%.

Til sammenligning absorberer almindelig sort maling generelt omkring 97,5% af synligt lys.

Kilder

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Vantablack

[2] https://www.newscientist.com/article/dn3356-mini-craters-key-to-blackest-ever-black

[3] http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2002/JM/b204483h#!divAbstract

Kommentarer

• Oprettelse af en kasse med indvendige vægge dækket af dette materiale og med lille hul. Dette hul vil være næsten 100% mørkt.

Alle metaller er i stand til at absorbere fotoner af enhver bølgelængde under hård ultraviolet, da der ideelt set er tilladt elektroniske overgange af vilkårligt lille energi mellem tilstande i det uudfyldte valensbånd. Dette betyder, at metaller teoretisk er de materialer, der har det bredeste bølgelængdeområde til fotonabsorption (undtagen plasmaer).

Dette kommer imidlertid i modstrid med den idé, de fleste mennesker har af metaller, som er en samling af skinnende ( stærkt reflekterende) grå faste stoffer. Dette skyldes, at mens de kan absorberer fotoner med næsten vilkårlig bølgelængde, er absorptionen sandsynligheden ikke så høj som i andre materialer. Som sådan kan en sekundær effekt finde sted, hvor de indgående fotoner interagerer med de frie elektroner i metallet og får lyset til at blive reflekteret tilbage snarere end absorberet. En enkel måde at mindske refleksion på og dermed gøre rene metaller til sorte stoffer er at male dem til et meget fint støv eller på anden måde skabe en meget ru overflade på det mikroskopiske niveau, hvilket får indfaldende lys til at hoppe rundt flere gange, når det rammer materialet og øges oddsene for, at lyset absorberes.

Selvom vi ofte tænker på metaller som materialer, der hovedsageligt består af atomer fra $ s $ / $ d $ / $ f $ / tidlige $ p $ blokke af elementer fra det periodiske system (“metalliske elementer”), er metaller faktisk ikke defineret af deres sammensætning overhovedet, men af deres elektroniske struktur. Det er endda muligt at få metaller fremstillet af “ikke-metaller” såsom rent kul, for eksempel (kulstofnanorør af visse chiraliteter). Således er metallisk karakter faktisk sandsynligvis en medvirkende faktor til mørket i Vantablack, hvilket bon nævner i hans svar.

Kommentarer

• Godt punkt for at nævne pulvere . Mange ting ser sorte ud, hvis du pulveriserer dem fint nok.

Enhver sort forbindelse absorberer fotoner i hele det synlige spektrum; det er grundlæggende, at det ser sort ud for vores øjne. Så for eksempel vil jern (II, III) oxid , $ \ ce {Fe3O4} $ gøre det; det bruges endda som et sort pigment. Det er dog meget usandsynligt, at det vil absorbere hver eneste foton med en hvilken som helst bølgelængde i det synlige spektrum, men søgningen efter en sådan perfekt absorber er under alle omstændigheder meningsløs, da selve forestillingen om et synligt spektrum ikke er streng.