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不是原子之間間隔特別大嗎?還是隻有玻璃的原子間歌才能讓光穿透?
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  • 1 # 章彥博

    這個問題提的非常有意思,因為我完全可以回答說,光之所以能夠透過玻璃,是因為玻璃是透明的。

    當然,上面只是開玩笑。原子的間隔並不是決定是否透明的唯一因素。因為原子中,極大的部分,都是不被物質所填充的。我們先考慮一個比較簡單的情形,即光被物質所吸收。其被吸收的原因,有兩個,一個是使得電子躍遷到激發態;另一個是與晶格發生共振,從而被吸收。

    第一個,氫原子的基態是-12.6eV,而第一激發態是-3.15eV,相差了9.45eV. 我們知道,要這就要求光子恰好處於這個能量附近(因為有熱運動,所以是「附近」)。這個能量對應的波長是827nm。但是要注意,這是氫原子的激發波長,對於常見的物質,其激發能量要高得多,所對應的則是紫外光(這也是為什麼光電效應實驗,最早用的是紫外光)。所以,第一個可能的原因,在這裡的影響並不大,第一,是因為對頻率的要求太嚴格,誤差可能只允許有0.1~1奈米。第二個,其吸收範圍,一般是紫外波段。

    所以主要的原因,在於光會與晶格發生共振。我們知道,常見的金屬,大部分都會以晶體的形式存在,其中的原子,會有規律地排布,如同操場上排隊的學生一般。這時,原子之間,會有相互作用,就像之間有彈簧一樣。這時就會出現整體的震動,這些震動是有特定形式的,物理學中稱之為「波模」,在固體物理中,用聲子描述。很多時候,光射到物體上,會被轉化為整體的震動,從而被吸收掉。而有的光子,其頻率與晶格的共振頻率不符,就不會被吸收,從而透射過去。

    需要注意的是,上面的討論從來沒有考慮「原子核有多大」、「會不會撞到原子核」之類的東西。這是因為,在那種非常小的尺度上,光、電子、以及其他粒子,都是以波函式的形式描述,確切的邊界已經無法嚴格地定義。而類似碰撞的相互作用,其大小,有時候是要看波函式重疊的程度。這個時候,直接看細節的動力學機制,就會非常複雜。一般都將其轉化為能量轉換的形式,從而得到近似解決。

  • 2 # AAAET

    光能分解任何的物質分子的結構。能穿透很多的物質。x射線就穿透人體。玻璃是一種物質密度很高,高密度物質就容易被光所穿透,不僅是玻璃,玉器瑪瑙鑽石等都容易穿透(包括液體),為什麼物質密度低而不易穿透,物質裡面大部分是虛式空氣空間,所以光是無穿透。但並不代表看不見的光在此作用。謝謝!

  • 3 # 語境思維

    此題,吸睛。我吃不準,特地諮詢了專業人士,我覺得靠譜,轉摘他的回答如下:

    光是正弦餘弦交替正交的電磁波,穿過材料有反射和折射分別是求正弦和餘弦(或者餘弦和正弦,記不清了)。折射率就是光線折射後偏轉的角度。既然材料內部有電磁場,那電磁波就能部分穿透,只是強場折射的較弱而已。玻璃透明說明折射強,鏡子反射說明反射強。

  • 4 # 打個噴嚏嚇死鬼

    可能和玻璃的排列方試有關,透明物體和厚度,還有晶體有關,一般三角行晶體可見光可以透過,有稜的晶體也可以透過,因為它可以折射,它可以透過折射在玻璃或水中執行,厚到一定程度就可能被吸收,故亮度會衰減,比如在海底一萬米下,光可能會全吸收。像金屬或其它四方體晶體直接被吸收或反射回來,那就不透明

  • 5 # 包大人玩科學

    這個問題如同在問:為什麼我要叫媽媽媽媽?因為她是我媽啊。大家看到問題的問題之所在了吧--顛倒了因果,光能穿過是原因,先發生;透明是現象,是結果。

    其實問題應該改為為什麼一些物質是透明的,一些物質不是?

    問題的描述中說到了一個現象---原子之間間隔特別大。沒錯,從微觀的角度來說,原子不僅與其他原子之間間隔特別大,原子內部也是空蕩蕩的,原子核和電子的體積加起來不到原子體積的1000000000分之一。舉個形象點的例子:原子如果是一個足球場,那原子核就是場中央的一顆綠豆,那電子呢如同幾粒沙在看臺最外圍。當然,真正的模型是3維的,不過尺寸的對比是類似的。所以感覺上這麼空曠,光穿過去,如同一個人穿越過一個足球場,是不可能被一顆綠豆或者幾粒沙擋住路的。。。

    可是實際上呢?實際上電子雖然小如沙粒,不過不是靜止不動的沙粒,而是在一直被風吹起來,繞著看臺上特點的位置飛速運動。而且這種飛速的運動不是胡亂而任性的,而是有特定軌道的,這些軌道根據離原子核(就是場中央的那顆綠豆)之間的距離具有不同的能量,離中心越遠能量越高。這些軌道物理上我們稱之為能級。

    再來看看光是什麼,光具有粒子性,但是本質上是一種電磁波,根據不同波長具有不同的能量,光子其實就是一份一份的能量。所以光穿透體育場的時候,會被電子打劫,能量被電子吸收用於電子躍遷到更高的能級上。但是這個躍遷所需的能量是特定的,不能多,也不能少,這意味著只有特定波長的波才能被吸收,所以不符合條件的光會被拋棄,如果這些光的波段集中在可見光範圍,那物質看起來就透明瞭,因為可見光都穿過了。。。

    扯了這麼多,一句話解釋:玻璃中電子躍遷需要的能量都不在可見光中,所以透明瞭。。。

    以上。

  • 6 # VAZI科技

    高中物理呀,肉眼所能看到的是可見光,其實光就是很多種波長的光子的集合(光譜),可見光是特定一部分能被肉眼所接受的波長的光。你能看到物體帶有顏色,是因為物體沒法吸收某種特定顏色波長的光子,於是反射出來被肉眼接受到就成為顏色了。當某種物質不吸收大多數可見波長的光子時,這種物質就不反射而是任可見光光子穿過其中時,就成為透明瞭。光按其光譜有紅外線,紫外線,X光……這些都是不可見光。

  • 7 # 修行多積德

    光是一種電磁波,表徵電磁波傳輸特性的引數叫做傳播係數,傳播係數是一個複數,其實數部分叫做衰減常數,其虛數部分叫做相位常數,光穿過物質的量取決於衰減常數,衰減常數與物質的電導率、介電常數和磁導率相關。玻璃的衰減常數小,所以傳輸光線的能力較強,而那些衰減常數大的物質當然傳輸光的能力就很弱了。

  • 8 # 星海迷航2018

    光並不是簡單的穿過了透明的固態物質 而是光和固態物質的電子進行了一系列的能量交換 傳遞 最後又被髮射了出來 可以說進入固態物質前的光 在固態物質中傳播的光 以及最後被固態物質發射出來的光是有細微的差別的 只是人眼完全無法察覺罷了 為啥有的固態物質光無法“穿透”?這就好比光“穿透”清水和渾水 渾水裡因為雜質太多 可見光的能量在接觸渾水的表面時就因為發生了大量的反射和吸收而消耗殆盡 看起來就是渾水不透光 如果水不是那麼渾濁 則還是有一部分光可以“穿透”水體的 這時渾水就好像是一個半透明物體 光在損失一部分能量後還是有一部分被半透明物體傳導 發射了出來 不過很明顯“穿”過半透明物體的光變得暗淡了

  • 9 # 騎個嚨咚牆

    其他的如有機玻璃、塑膠薄膜、水、冰也可以啊。宇宙世界萬物再深奧的理論需要解決的也就是在我們身邊的這些小小的問題。根據宇宙N理論(詳見天涯煮酒量子理論的深層昇華篇),物質是由空間位置不動的基本粒子的共振和同向同樣高速運動的能量粒子組成的,波粒二象性和運動性與生俱來。光是能量粒子擴散時碰撞構成空間的基本粒子產生的並由基本粒子傳播的高頻範圍的機械振動,產生於物質,終結於物質,傳播於基本粒子,真空因沒有高密度的能量粒子的干擾,反而是光的最佳傳播路徑,速度只取決於空間基本粒子的剛度和作用力。光依靠基本粒子傳播,基本粒子剛度極高,相互間作用力極強,真空中最強,光速最高,物質中的基本粒子因為已經在共振,對同樣速度級別的光容易因干涉共振降低其速度。而玻璃及部分塑膠內因為電子等微小尺寸的粒子被束縛的很牢固,能與光進行共振的微粒間作用力很強,傳播光等級的機械波的效率比較高,同時因為其內部無細微晶體狀結構散射光線,光攜帶的勢能損耗極小。而如金屬等物質內部電子自由度高,與光諧振後光勢能損失較大,微小晶體結構也造成光的方向發生雜亂的反射,所以金屬的光澤度很亮但很柔和,光突破金屬的第一層原子層都是很困難的,而對於玻璃,只要沒被第一層的分子阻擋住,光會很容易繼續穿越而透過。

  • 10 # 感知與智慧

    首先,你所說的光指的是可見光,波長大約在200~900奈米範圍,而不可見光範圍就廣了,比如,我們光纖通訊常用波長在1550奈米左右。用句不負責任的話說:世界的一切都是由能量波構成的。

    透明只是相對波長的光對應相對合適的材料而言的現象,任何材料都不是全波長範圍透明,而且即使透明也會有損耗。

    任何波長的光所經過的介質要麼反射,要麼吸收,要麼透射光。主要是光與電子的作用。我們之所以能看見物體,也是因為這個物體能反射特定顏色(波長)的光,或者這個物體本身就是發光的光源,因此世界有了顏色和明暗。

    把話說痛快就是:透明的物質多了去了!就是該物質有個特殊的波長範圍視窗,對能透過介質的這個波長的光不反射,也不吸收。

  • 11 # 科普新人

    其實這個問題很好回答。從波性而言,光是一種能量波,即電磁波,要透過一個物體,有兩種方式,一是波長大,能量小的,就像次聲波,能夠繞過障礙物;二是波長短但是能量高,能夠引起原子間的共振,有效傳遞了電磁波,就算是透過了。一般光的能量,屬於第二類電磁波,繞過很難,只能透過物體,透過的物體即是透明的。

    但是透明不是因為原子間隙大,二是因為晶格振動,合適的介質,能夠傳遞可見光波段,但是無法完全傳遞紅外波段,這就是紅外加熱以及微波加熱的原理所在。而另一些特製的偏光鏡,設定特殊的晶格結構或者假如紫外吸收劑,能夠專門阻隔能量高的紫外光,這就是偏光太陽鏡的原理。

  • 12 # 鄭棟林

    光也不是完全穿過了玻璃,只是部分穿過而已,其他的也穿過了,也是部分穿過。至於為何人看到的差異那麼大,只是玻璃物質的能量屬性較強,而人體和其他物質的能量屬性較弱,光的物質體的能量透過人體和其他物質體時被吸收的能量較多,所剩餘的能量較少,而透過玻璃的能量被吸收的較少,所剩餘的能量較多。

    我認為光是由物質體光子組成的,但光子不能用量子理論來解釋,因為那樣就忽略了物質體的另一個屬性:時空性。我認為物質體具有兩個基本屬性,一個是能量屬性,一個是時空屬性。而這兩者是相互轉化的。宇宙萬物都是如此,所以我認為量子理論是物質認知的一大進步,但也存在一大錯誤和殘缺。而相對論也是存在一大漏洞,相對論證明了時空對立性,但時空也具有統一性。據此我提出了時空合成轉換理論,解釋了暗物質和時空穿越原理。

  • 13 # 維度開拓者

    1、其實問題本身是錯誤的,有些光其實能穿透任何東西。

    2、什麼是光?其實光是電磁波的總稱,比如X光、γ射線也是光的一種,X光就能穿透絕大多數物質,而γ射線可以穿透幾乎任何東西。

    3、普通的人類可見的叫太陽光,它包含不同波長的光,所以在透過玻璃時,有部分波長的光是被吸收的,不是能完全透過。

    4、玻璃透明不是原子之間的間隙比別的物質大,而是玻璃的晶體特殊結構原因,造成不容易吸收太陽光的緣故,而透過玻璃看見光。

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