Alustuseks ütleme paar sõna tahkete ainete, vedelike ja gaaside kohta. Nad jäid sõna otseses mõttes kokku.
Seetõttu on kuivainetel piiratud kuju, näiteks pall või kuubik. Kuid kuigi molekulid on väga tihedalt pakitud, vibreerivad nad siiski keskmises asendis pisut (looduses ei seisa midagi).
Vedelikes ja gaasides olevad molekulid
Vedelikes on molekulid üksteisega vabamalt ühendatud. Nad libisevad ja liiguvad üksteise suhtes. Seetõttu voolavad vedelikud ja hõivavad kogu anuma, kuhu need valatakse, mahu. Gaasides on molekulid üksteisega täiesti sõltumatud. Nad lendavad suure kiirusega kõikides suundades.
Vesiniku molekuli keskmine kiirus temperatuuril 0 kraadi on 5600 kilomeetrit tunnis. Gaasimolekulide vahel on mass vaba ruumi. Võite minna läbi gaasipilve ja isegi mitte tähele panna.
Miks on gaasid läbipaistvad ja mitte tahked?
Temperatuur mängib määravat rolli selles, kas antud aine on tahke, vedel või gaasiline. Normaalse rõhuga maapinnal temperatuuril 0 kraadi ja alla selle on vesi tahke aine. Temperatuuril 0–100 kraadi on vesi vedel. Temperatuuril üle 100 kraadi on vesi gaas. Pannilt tulev aur levib köögis kõikides suundades ühtlaselt.
Eelnevale tuginedes oletagem, et gaaside kaudu on võimalik näha, kuid tahkete ainete kaudu on see võimatu.Kuid mõned tahked ained, näiteks klaas, on sama läbipaistvad kui õhk. Kuidas seda tehakse? Enamik tahkeid aineid neelab neis tekkivat valgust. Osa neeldunud valgusenergiast kulub keha soojendamiseks. Enamik langevat valgust peegeldub. Seetõttu näeme kindlat keha, kuid ei näe seda läbi.
Miks on klaas läbipaistev?
Klaasmolekulid neelavad sellel oleva valguse footonid. Klaasimolekulid kiirgavad samal hetkel samu footoneid samas suunas. Klaas neelab footonid ja kiirgab samu footoneid samas suunas. Nii on klaas läbipaistev, st tegelikult see edastab valgust. Sama asi juhtub vee ja muude peaaegu värvitu vedelikega. Enamikku langevast valgusest kannavad molekulid. Mõned footonid imenduvad ja nende energia kulub vedeliku soojendamiseks.
Gaasides asuvad molekulid üksteisest pikkade vahemaade taga. Valguskiired võivad läbida gaasipilve, ilma et selle teekonnal oleks ühtegi molekuli. See juhtub enamuse päikesevalguse footonitega, mis läbivad Maa atmosfääri. Valgus kokkupõrkel gaasimolekulidega hajub. Kui valge tuli põrkub molekuliga kokku, jaguneb see värvispektrisse. Seetõttu näivad maakera atmosfääri gaasid sinised. Sellest hoolimata peetakse neid läbipaistvaks.