コラム99： 透明な物体は何で透明なの?

ガラスなどは透明です。食塩や水晶（石英）などの結晶も透明です。バンドギャップエネルギーよりも光子エネルギーが大きい光がくると，充満帯の電子は励起されて，伝導帯に移ります。この時，この光子は吸収されます。しかし，バンドギャップよりも光子エネルギーが小さい光が来ても吸収されず，透過することになります。このように透明な物質のバンドギャップエネルギーは，目に見える最短の波長の光子エネルギーよりも大きいのです（図99.1）。　

　金属の場合は，伝導帯が一部分だけつまっています。光子のエネルギーを受けて伝導帯内で励起した場合は，すぐにもとに戻ることができ，同じエネルギーの光子を再度放出します。そのため光を反射して，金属光沢を示すことになります（図99.2）。金属に当たる光のエネルギーが電子と伝導帯の上部のエネルギーとののエネルギー差も大きい時は，電子が金属から飛び出します。この現象を「光電効果」といいます（図99.2）。

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関連サイト: 「第7回 原子から出る光」