玻璃为什么是透明的?其实你更应该问为什么世界上绝大多数物体都不是透明的?
这需要从亚原子层面进行解释,原子是由原子核和电子组成,如果把原子比喻成一个体育场那么远。电子就是体育场中心的一颗豆子鞭子,就向观众席上的沙子,其实整个原子有足够大的空隙让光穿过它。
事实上所有物质都应该是透明的,但是原子中的电子是有不同等级的。演唱会88元一张的票只能在最后一排,而8880元的vip票就能坐在第一排近距离接触偶像。但是观众都是不安分的,他们一旦获得足够的能量就会向中央靠拢,恰恰可以为电子提供这种能量,当电子吸收光子能量的时候,这个物体的宏观展现就是不透明的。
这里需要解释的是,只有当光子提供的能量刚好够电子能级跃迁时,才会被吸收。特大火灾都不行,我们都知道光是由不同波长构成。不同波长所提供的能量是不一样的,不同材质的物体会吸收不同波段的光,如果一个物体是完全隔光的,那么构成它的材质会吸收所有可见光。
如果一个物体可以透过黄色的光,那么构成它的材质是无法吸收黄色波长的光,而构成玻璃的二氧化硅电子跃迁所需能量的波长属于紫外线,玻璃能够阻挡紫外线,同时不能影响可见光的穿透,这就是为什么你在玻璃房里日光浴不会被晒黑的原因。
想象一下如果日后人类的眼睛进化到能够看到紫外线,你就会发现玻璃实际上也是不透明的。