玻璃是固体,我们怎么能看透它呢?为什么我们看不透木头呢?

玻璃是固体,我们怎么能看透它呢?为什么我们看不透木头呢?

玻璃是固体,我们怎么能看透它呢?为什么我们看不透木头呢?

我们之所以能透过玻璃看到东西,是因为光线可以穿过它。我们的眼睛只能通过处理从物体反射或被物体吸收的光波来看到物体——椅子、手机、电脑,甚至是有色玻璃。

光由不同大小的波组成。但我们的眼睛只能检测到某些波长,即可见光谱,可见光谱中的每个波长代表不同的颜色。当某物透明时,如玻璃,可见光会直接穿过它而不会被吸收或反射。另一方面,木材会吸收我们可以看到波长的光。

为了从原子层面理解这一点,想象一下电子在明确定义的路径上飞驰,就像赛道上的赛车一样。赛道被称为能级,它们决定了材料是否会吸收光。“光是一种光子,它有能量,”宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程教授卡洛·潘塔诺说。当电子的能级与光的能量相似时,电子就会吸收光。“能量会转化为热量,”潘塔诺说。“这就是黑色物质变热的原因。”木材分子中的电子处于吸收可见光的合适能级,但玻璃分子中的电子则不然。

透明玻璃不吸收可见光,但会吸收其他波长的光:紫外线(晒黑的原理)和红外线(热量)。但并非所有玻璃都是透明的。例如,彩色玻璃窗可能发出光谱中的所有颜色,但我们仍然可以透过它看到东西。请记住,物体的颜色取决于哪些波长的光被吸收,哪些波长的光被反射。

通过添加吸光物质,玻璃可以着色。铜吸收光谱中红色端的光,让光谱中的蓝色端通过。在玻璃中添加铜可以得到蓝色玻璃。铬吸收一些红色和蓝色波长;掺入铬的玻璃呈现绿色。由于一些可见波长可以穿过有色玻璃,所以我们仍然可以看穿它。

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