玻璃為什麼是透明的?

當我們戴上眼鏡,用放大鏡去看玻璃窗戶時,我們看不到玻璃的任何結構特徵,看到的只是窗外的其他東西。

那麼,為什麼玻璃是透明的呢?



玻璃為什麼是透明的?

玻璃是許多二氧化硅的集合體,硅和氧在地殼中的含量極其豐富。從根本上來說,玻璃之所以透明是由於光線可以無障礙的穿過該物質,即該物質所含的分子原子。

原子是由原子核和電子組成,原子核其實相當的小,假設一個原子是一個體育場大,那麼原子核只相當於場中央的一顆豌豆,而圍繞它旋轉的電子則更小了。那麼按照道理來說,絕大部分光子可以無障礙的穿過任何原子,包括組成我們的衣服,我們的桌子等等等等,按照這個理論,為什麼衣服不是透明的——為什麼桌子不是透明的呢?

原子物理學教授我們,電子在圍繞原子核旋轉的時候,還要考慮其軌道&能級,即電子在高能量態時,它在更遠離原子核的軌道上,反之則在更近一點的軌道上。電子在軌道間跳躍則需要放出或吸收相應所需能量的光子,多一點或少一點則不能被電子吸收。

玻璃為什麼是透明的?


簡化來說,即組成衣服和桌子等大部分我們肉眼可見的各種物體,它們的原子中的電子可以吸收路過的光子,即產生不透光的現象,而二氧化硅中的硅原子則不會吸收路過的光子,因此玻璃是透明的。

值得指出的是,紫外光的能量恰好是硅原子中電子躍遷所需要的能量,所以通過玻璃後的太陽光不會曬黑我們的皮膚了。


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