光为什么能穿过玻璃等透明物质(光为什么能穿透物体)

互联网- 2023-08-24 08:19:04

玻璃的成分和石头一样,为什么玻璃挡不住光线呢

各位老铁们好,相信很多人对光为什么能穿过玻璃等透明物质都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于光为什么能穿过玻璃等透明物质以及玻璃为什么透光的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!

本文目录

  1. 光为什么能穿过玻璃等透明物质
  2. 为什么玻璃会反光
  3. 玻璃为什么是透明的,有没有金属像玻璃一样透明
  4. 光为什么能穿透玻璃

光为什么能穿过玻璃等透明物质

其实光穿越物体对光的能量有损耗,光穿过玻璃的能量损耗较小,能顺利的穿过玻璃,但穿越不透明石头时损耗太大,而光的能量有限。所以有时无法穿越。那就是为什么X射线以及伽马射线可以穿过皮肤,骨头等不透明物体的原因。因为它们具有较高的频率,即具有较大的能量。

为什么玻璃会反光

在我们周围的物体一般都会反光,不同颜色的物体会反射不同颜色的光,也就是因为这种反射的光的颜色,也使我们感觉到这种物体的颜色.当然也有理论上不反光的物体,这种特优叫做黑体.

当物体表面比较光滑时,反射光的能力会比较强.

玻璃具备了上述的条件,所以会反光.当然,玻璃是理论上透明的,大部分的光会透射过去,但实际的玻璃它也是很纯净的,也会有一部分光会反射回去的

玻璃为什么是透明的,有没有金属像玻璃一样透明

原理上这是能带理论与可见光之间的故事。

首先解释下,为什么有些东西是透明的。自量子力学产生之后,一些科学家在揭示原子核外电子能量的不连续性上构建了能带理论,复杂的东西对本题无用,简单的可以理解为电子处于不同的台阶上,台阶与台阶之间有个高度,叫做带隙,带隙表示不同高度台阶的能量差,比如电子从1跃迁至2必须吸收能量,通常单位是电子伏(eV)。

人眼要看到光,是由于可见光中光子打到人眼,产生电信号传入大脑,经过大脑处理,就看见了光(所以应该是,上帝说“要有光”,于是光子打到了他的眼睛)。好冷~~通常光子的能量约是2.6eV左右。

物质中原子核的空间体积很小,其他空间大多由电子云占据,物质是否透明取决于光子能否通过,光子能否通过取决于带隙大小。带隙小于2.6时,电子吸收光子能量进行跃迁,光子被吸收,宏观上表现为不透明;带隙大于2.6时,电子不吸收光子,因为就算吸收了也满足不了跃迁能量,所以光子通过,宏观上表现为透明。

金属中原子相互连接的大多是金属键,而金属大多又是周期性晶体结构,故能带很规律,带隙的能量比较固定。最重要的是,大多金属的带隙都小于2.6,所以不透明。

突然想到,举个实例,虽然不是金属,比如金刚石的带隙是5.4,硅是1.1,金刚石透明,硅不透明,以上都是指纯物质。

原理讲完,现在讲讲实践上的吧。

想让金属透明,做成单层原子可不可以?答案是可以的,楼上的举例已经很明显的。但是要说是不是任何金属做成单层原子结构一定能得到透明的性质,不一定,反例我也举不上来,我没一个一个试过,但是科学应该保留证伪的可能性。

还有就是楼上说的另一种方法,做成金属玻璃。这个我还算是略知一二。工艺流程比较复杂,我就说说原理,科普一下好了。玻璃态不同于金属态,最重要的一点是玻璃内部结构式短程有序,长程无序的,金属是长程有序的。我比喻下吧,100个人在广场上散步,三三两两的,一对情侣,两个人保持相同的方向和步调,但是距离20米之外的另一对情侣可能是坐着的含情脉脉的望着对方,小范围内大家保持相同的运动状态,大范围内是杂乱无章的,这叫短程有序长程无序;100个人在广场上都面向同一方向,保持统一步调,这叫长程有序,也可以亲切的叫做广场舞。

玻璃态会因为不跳广场舞而表现出带隙不稳定,比如楼上的铝,作为金属态带隙稳定小于2.6,但是作为玻璃态,原本的构成能带的电子不再具有周期势场,部分带隙会大于2.6,玻璃越透明,说明大于2.6的带隙所占比例越高。具体怎么将金属态转化为玻璃态,就看冷却速度了,理论上讲应该是所有金属都能做成玻璃态的。

光为什么能穿透玻璃

与物质本身的结构有关,玻璃本身是一种均匀的物质,当光子能从玻璃分子间间隙穿过时,光即能透过玻璃。

纸、布等材料结构并非均匀,它们由无数相互交错的纤维组成,即使这纤维由能透光的玻璃拉制而成;当光直射进入此类材料时,由材料表面发生吸收、反射、折射及全反射,使光路不断改变并随之产生衰减,导致最后能到达材料另一面并出射的光极微弱,所以成为不透明;如果将布、纸等沾上油,纤维间隙间由于油的存在,改变了纤维间光线传播时产生的反射、折射等路径,会使这类材料变得似乎“透明了”。

这与磨砂玻璃在磨砂面沾水后变得透明的原理相近。

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在水晶玻璃幕墙的光芒里 折射了无数对未来的想象
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