Beste antwoord
Gasvormige zuurstof heeft geen kleur. Plasma, vloeibare of vaste zuurstof hebben blijkbaar een bleekblauwe kleur!
Een eenvoudige verklaring waarom dit zo is (de fysica van de interactie van elektromagnetische velden met materie wordt behoorlijk harig, dus ik ga echt niet ga in op alle fijne details):
Kleur ontstaat door de absorptie en emissie van zichtbaar licht door een atoom of molecuul. Elk atoom of molecuul absorbeert en zendt alleen licht uit bij bepaalde golflengten. Als we een “kleur” zien, is wat er werkelijk gebeurt dat licht van verschillende golflengten onze ogen raakt, en onze hersenen interpreteren dat als verschillende “kleuren”.
Dus als we iets als “rood” zien, het betekent (in grote lijnen) dat het licht dat van het object naar ons oog beweegt een golflengte heeft van ongeveer 700 nanometer. Als we het als blauw zien, heeft het licht een golflengte van ongeveer 470 nm. Enzovoort. Wit licht is in feite licht dat veel verschillende golflengten / kleuren met elkaar vermengd bevat, dus ze spoelen elkaar uit. Zwart is als we geen licht van het object ontvangen.
Over het algemeen noemen we dingen rood als we ze als rood zien – dwz het licht is ongeveer 700 nm – als we wit schijnen ”Licht op hen dat bestaat uit al die verschillende kleuren door elkaar gemengd. Dit betekent dat het object al het licht van andere golflengten absorbeert – al het blauwe en groene en oranje licht – en alleen rood licht reflecteert / opnieuw uitzendt.
Gasvormige zuurstof is dus kleurloos omdat al het licht in de zichtbaar bereik wordt gereflecteerd / opnieuw uitgestoten door gasvormige zuurstof. Het neemt er niets van op, dus we kijken gewoon dwars door het gas heen (transparantie). Hetzelfde geldt voor bijvoorbeeld glas. Maar wanneer de zuurstof een plasma, vloeistof of vaste stof vormt, worden alle atomen opnieuw geconfigureerd en dit verandert de golflengten van het licht dat het zal absorberen. Ze zien er bleekblauw uit omdat ze licht van een lichtblauwe golflengte reflecteren / opnieuw uitzenden, en de rest absorberen.
Wat bepaalt welke golflengten worden geabsorbeerd of niet, komt overeen met de hiaten in energieniveaus van de atoom / molecuul, daarom verandert het herconfigureren van de atomen in een vaste stof / vloeistof / gas / plasma welke golflengten worden geabsorbeerd – het verandert de toegestane energieniveaus! Dit is een heel ander fascinerend konijnenhol; als je geïnteresseerd bent, raad ik je ten zeerste aan het op te zoeken of er een andere vraag over te stellen op Quora.
Antwoord
Kort Antwoord: Omdat licht anders interageert met zuurstofmoleculen wanneer ze dicht bij elkaar staan (zoals in een vloeistof of vaste stof) dan wanneer ze ver uit elkaar staan (zoals in een gas).
Lang antwoord: Alle “gewone” objecten zijn gemaakt van atomen en moleculen. Atomen bevatten protonen, neutronen en elektronen. De protonen en neutronen zijn samengepakt in de kern, en de elektronen “draaien” rond de kern in “schillen” genaamd energieniveaus .
Hoe dichter een elektron bij de kern van een atoom is, hoe minder energie het heeft. Elektronen met hogere energie worden gevonden in de energieniveaus verder van de kern.
Een elektron kan van een lager energieniveau naar een hoger energieniveau gaan als het precies de juiste hoeveelheid energie. De energie die door het elektron wordt geabsorbeerd, moet overeenkomen met de energiekloof tussen energieniveaus. Als de energie niet exact overeenkomt, zal het elektron niet springen.
Aan de linkerkant absorbeert een elektron een foton dat de exacte hoeveelheid energie bevat die nodig is om van het eerste naar het derde energieniveau te springen. Kort daarna keert het elektron terug naar het eerste energieniveau en zendt het een foton van gelijke energie opnieuw uit.
Wanneer atomen zich aan elkaar binden, heeft dit invloed op de grootte van hun energieniveau, en dus op de hoeveelheid energie die nodig is om een elektron van het ene energieniveau naar het andere te brengen. Bovendien, wanneer moleculen elkaar dicht naderen, wordt hun energieniveau beïnvloed. Wanneer twee zuurstofmoleculen dicht bij elkaar zijn, kunnen hun elektronen worden aangeslagen door een foton van blauw licht; als ze echter ver van elkaar verwijderd zijn, laten hun energieniveaus ze niet toe om opgewonden te worden door blauw licht.
Omdat de moleculen van een vloeistof of vaste stof zich erg dicht bij elkaar bevinden, kunnen O\_2-moleculen in vaste of vloeibare toestand hebben hun elektronen opgewonden door blauw licht. Wanneer de elektronen terugkeren naar hun grondtoestand, zenden ze opnieuw blauwe fotonen uit.
Het is vermeldenswaard dat de blauwe kleur van de hemel overdag wordt niet veroorzaakt door hetzelfde fenomeen als de blauwe kleur van vloeibare zuurstof. De kleur van de lucht wordt veroorzaakt door Rayleigh-verstrooiing – de preferentiële verstrooiing van blauw en violet licht door moleculen in de atmosfeer.