半透明・透明

透明と半透明は、物理学で広く使われている用語です。基本的にこの2つの用語は、材料の物理的性質の一部を表すのに使われることがあります。半透明な素材は、光を通す。透明な素材は、光を透過させるだけでなく、撮像も可能です。また、透明・半透明な素材は、工業的にも多くの用途があります。材料科学や光学などの分野を理解するためには、この2つの性質の概念をよく理解することが不可欠である。今回は、この2つの特性とは何か、その定義、類似点、そして最後に透明度と半透明度の違いについて説明します。

トランスペアレント

透明な素材は、光を通すことができます。ほとんどの物質では、電子は可視域で利用可能なエネルギーレベル以上にはない。つまり、大きな吸収がないのです。これにより、一部の素材が透明になります。また、透明な素材は屈折の法則に従います。

透明な素材は、外観がクリアで、全体が同じ色に見えるのが特徴です。また、複数の色を組み合わせて、それぞれの色の鮮やかなスペクトルを作っている場合もあります。多くの液体や水溶液は透明度が高い。分子構造がなく、欠陥（ボイド、クラック）があることがその原因である。

ダイヤモンド、セロファン、パイレックス、ソーダライムガラスなどが透明素材の代表的なデモと言われています。素材によっては、照射した光のほとんどを透過させ、ほとんど反射させないものもあります。このような材料は、光学的に透明であると言われています。光学的に透明な材料としては、板ガラスや透明な水などが挙げられる。

透明な素材は、トランスペアレントマテリアルとも呼ばれます。透明材料は、高エネルギーレーザー用透明セラミックス、透明アーマーウィンドウ、高エネルギー物理学、医療用画像処理用途など、さまざまな産業用途に使用されている。

トランスルーセント

半透明な素材は光を通すが、透明な素材とは全く違う。半透明は、必ずしも屈折の法則に従ったものではありません。透光性は、屈折率が変化する2つの界面のどちらかで光子が散乱することで発生する。

半透明な素材は、透明な素材ほどクリアに見えません。光が物質に出会ったとき、光はいくつかの異なる方法で物質と相互作用することができます。波長と素材の特性で決まります。光子は、反射、透過、吸収を組み合わせた物質と相互作用します。半透明な素材は、透明な素材よりも光を吸収しやすい。

曇りガラス、色ガラス、蝋引き紙、氷は半透明です。半透明の反対の性質は不透明です。

• 透明な素材は、半透明な素材に比べ、より多くの光を通すことができます。

• 透明な素材は屈折の法則に従いますが、半透明な素材は必ずしも屈折の法則に従うとは限りません。

• 透明な素材は、半透明な素材よりも透明である。

• 透明な素材は撮像できるが、半透明な素材は鮮明な画像を形成することができない。

• 透明な素材では、半透明な素材に比べて構造的な欠陥の数が少なくなっています。