1。電子構造とバンドギャップ:
* 二酸化シリコン(SIO₂): 二酸化シリコンには大きなバンドギャップがあります。つまり、原子価帯から伝導帯に電子を励起するには、かなりの量のエネルギーが必要です。 この大きなバンドギャップは、可視光の吸収を防ぎます。
* 二酸化チタン(Tio₂): 同様に、二酸化チタンにも大きなバンドギャップがあります。 紫外線(UV)光を吸収することはできますが、可視光を吸収しません。
2。光の散乱:
*Sio₂とTio₂の両方に高い屈折率があります。これは、これらの材料に入ると、光が大幅に曲がることを意味します。この曲げにより、光が複数の方向に散らばります。
*光がランダムに散らばると、可視光のすべての波長は等しく散らばっています。これは、すべての色がオブザーバーに反映されるため、白い外観になります。
3。粒子サイズ:
*これらの材料の粒子サイズも役割を果たします。微粒子は、大きな粒子よりも効果的に光を散乱させます。これが、細かく粉砕されたsio₂とtio₂が白く見えるのが特に優れている理由です。
要約:
大きなバンドギャップ(可視光の吸収を防ぐ)と高い屈折率(重大な光散乱を引き起こす)の組み合わせは、二酸化シリコンと二酸化チタンの白色につながります。それらの微粒子サイズは、この効果をさらに高めます。
注:
*両方とも白ですが、正確な色合いは純度、粒子のサイズ、その他の要因によってわずかに異なる場合があります。
*不純物や表面欠陥のために、いくつかの形態のTio₂がわずかに黄色に見える場合があります。