En forbindelse som absorberer alt synlig lys

Stoffer som absorberer nesten alt lyset som faller på dem, ser ut som svarte. Derfor leter du etter den svarteste kjente forbindelsen.

Rekorden holdes for tiden av Vantablack ^[1] , et stoff som består av vertikalt justerte karbon-nanorør, som absorberer opptil 99,965% av synlig lys som faller på den. Som du ser er det virkelig svart.

Tidligere var posten ble holdt av Superblack ^[2,3] , en nikkel-fosforlegering med en absorbans på opptil 99,65%.

Til sammenligning absorberer vanlig svart maling generelt rundt 97,5% av synlig 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

• Å lage en boks med innvendige vegger dekket av dette materialet og med lite hull. Dette hullet vil være nesten 100% mørkt.

Alle metaller er i stand til å absorbere fotoner av hvilken som helst bølgelengde under hard ultrafiolett, da det ideelt sett er tillatt elektroniske overganger av vilkårlig liten energi mellom tilstander i det ufylte valensbåndet. Dette betyr at metaller teoretisk er materialene med det bredeste bølgelengdeområdet for fotonabsorpsjon (bortsett fra plasmaer).

Dette kommer imidlertid i strid med ideen folk flest har av metaller, som er en samling skinnende ( sterkt reflekterende) grå faste stoffer. Dette er fordi mens de kan absorbere fotoner med nesten vilkårlig bølgelengde, er absorpsjonen sannsynligheten ikke så høy som i andre materialer. Som sådan kan en sekundær effekt finne sted der innkommende fotoner samhandler med de frie elektronene i metallet og får lyset til å reflekteres tilbake, i stedet for å absorberes. En enkel måte å redusere refleksjon og dermed gjøre rene metaller om til svarte stoffer, er å male dem til et veldig fint støv eller på annen måte lage en veldig ru overflate på mikroskopisk nivå, noe som fører til at innfallende lys spretter flere ganger når det treffer materialet og øker oddsen for at lyset blir absorbert.

Videre, mens vi ofte tenker på metaller som materialer som hovedsakelig består av atomer fra $ s $ / $ d $ / $ f $ / tidlige $ p $ blokker av elementer fra det periodiske systemet («metalliske elementer»), metaller er faktisk ikke definert av deres sammensetning i det hele tatt, men av deres elektroniske struktur. Det er til og med mulig å ha metaller laget av «ikke-metaller» som rent karbon, for eksempel (karbonnanorør av visse chiraliteter). Dermed er metallisk karakter sannsynligvis en medvirkende faktor til mørket i Vantablack, noe bon nevner i svaret.

Kommentarer

• Godt poeng for å nevne pulver . Mange ting ser ut som svarte hvis du pudderer dem fint nok.

Eventuelt svart forbindelse absorberer fotoner i hele det synlige spekteret; det er i det vesentlige som det ser svart ut for våre øyne. Så for eksempel vil jern (II, III) oksid , $ \ ce {Fe3O4} $ gjøre det; den brukes til og med som et svart pigment. Det er imidlertid svært lite sannsynlig at den vil absorbere hver eneste foton med en hvilken som helst bølgelengde i det synlige spekteret, men søket etter en slik perfekt absorberer er uansett meningsløst siden selve forestillingen om et synlig spektrum ikke er streng.