玻璃为什么是透明的?

当我们戴上眼镜,用放大镜去看玻璃窗户时,我们看不到玻璃的任何结构特征,看到的只是窗外的其他东西。

那么,为什么玻璃是透明的呢?

玻璃是许多二氧化硅的集合体,硅和氧在地壳中的含量极其丰富。从根本上来说,玻璃之所以透明是由于光线可以无障碍的穿过该物质,即该物质所含的分子原子。

原子是由原子核和电子组成,原子核其实相当的小,假设一个原子是一个 体育 场大,那么原子核只相当于场中央的一颗豌豆,而围绕它旋转的电子则更小了。那么按照道理来说,绝大部分光子可以无障碍的穿过任何原子,包括组成我们的衣服,我们的桌子等等等等,按照这个理论,为什么衣服不是透明的——为什么桌子不是透明的呢?

原子物理学教授我们,电子在围绕原子核旋转的时候,还要考虑其轨道&能级,即电子在高能量态时,它在更远离原子核的轨道上,反之则在更近一点的轨道上。电子在轨道间跳跃则需要放出或吸收相应所需能量的光子,多一点或少一点则不能被电子吸收。

简化来说,即组成衣服和桌子等大部分我们肉眼可见的各种物体,它们的原子中的电子可以吸收路过的光子,即产生不透光的现象,而二氧化硅中的硅原子则不会吸收路过的光子,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电子跃迁所需要的能量,所以通过玻璃后的太阳光不会晒黑我们的皮肤了。

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