Warum ist Glas durchsichtig?

Dass Glas durchsichtig ist, stimmt nicht ganz. Das hängt nämlich von der Wellenlänge des Lichts ab. Sichtbares Licht, dessen Wellenlänge im Bereich von 380 Nanometer (nm) bis 780 nm liegt, sowie UV-A-Licht (320 nm bis 400 nm) wird von normalem Fensterglas, das aus Siliziumdioxid besteht, nur wenig absorbiert und reflektiert. Deshalb kann man durch eine Fensterscheibe hindurchschauen. Doch für das kurzwelligere UV-B-Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 320 nm ist Glas völlig undurchlässig. Deshalb bekommt man hinter Glas – etwa im Auto – keinen Sonnenbrand. Die Dicke der Glasscheibe spielt bei handelsüblicher Ware dabei übrigens so gut wie keine Rolle.

Der Grund für diese Eigenschaften von Glas sind die Elektronen im Siliziumdioxid. Licht ist eine elektromagnetische Welle, die ihre Energie auf die Atome in einem Festkörper übertragen kann. Die im Vergleich zu den Atomkernen sehr leichten, negativ geladenen Elektronen können die Energie absorbieren, die dann in Wärme umgesetzt wird. Welche Wellenlängen die Elektronen anregen und dabei auf ein höheres Energieniveau anheben können, hängt von den spezifischen Eigenschaften der Atome ab. Wenn das einfallende Licht die falschen Frequenzen besitzt, passiert nichts. Und genau das ist der Fall, wenn sichtbares Licht auf Glas trifft: Es durchdringt folgenlos das Material. Undurchsichtig ist Glas übrigens nicht nur für UV-B-Licht, sondern auch für mittleres Infrarotlicht von 10 Mikrometer Wellenlänge.