왜 유리는 자외선을 흡수하고 가시광은 통과하는가?

1. 가시광
가시광 에너지 E = hν = 6.62 × 10 (J•s) × 가시광 진동수 (∼10 Hz)
= 4.136 × 10 (eV•s) × (3 × 10 ∼ 8 × 10 )
≒ 2 ∼ 3 eV
* 1eV = 1.6 × 10 J
가시광의 에너지는 유리 금지대인 6 ∼ 7 eV보다 적으므로 유리에 흡수되지 않고, 투과한다. 즉, 창유리를 통해 바깥경치를 볼 수 있다. 유리에 입사된 가시광의 에너지 (hν)가 유리 내 전자를 여기 시킬 수 없다는 것을 의미한다. 유리는 2 ∼ 3 eV보다 에너지 간격이 크다는 것을 알 수 있다.


2. 자외선
자외선 에너지 E=hν = 4.136 × 10^(-15) (eV•s)× (8 × 10^(14) ∼8 × 10^(16) Hz)
≒ 3 ∼ 300 eV
일반 유리(규산염 유리)는 가시광 에너지보다 높은 자외선은 흡수한다. 이것은 유리내 전자가 자외선 에너지를 흡수하여 위 그림과 같이 충만 대의 전자가 전도대로 여기 되었음을 의미하며 이 경우 기저 상태로 되돌아올 때 남는 에너지는 격자진동으로 되어 결국 열로 변한다.