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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 光透过玻璃
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wst129

金虫 (小有名气)

[交流] 光透过玻璃

以前请教过类似问题，光为什么能透过玻璃，不能透过墙？
光是波也是粒子，那透过玻璃是波透过去还是粒子过去了呢？能过去吗？（这里不能用光的折射来解释吧，我想折射只是一种现象，不能做过光透过去的原理吧）。
可不可以这样理解：广义一点讲，玻璃，墙都是光传输的介质，玻璃能传输过去，墙不能传输过去
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1楼 2016-08-23 11:03:20
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daydaywon

木虫 (小有名气)
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作者：姚杰
链接：http://www.zhihu.com/question/20260255/answer/14542148
来源：知乎
著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权。

首先，光是电磁波的一种，是波长介于390纳米到750纳米之间的电磁波。我们通常意义上说的透明不透明，都是局限于这个波段的。事实上，你看上去透明的东西，对于超出这个波段的电磁波，就不一定是透明的，反之亦然。举个例子，X光就是波长很短的光，连人体也可以穿透，大部分物质对x光来说都是透明的。

那么，什么决定了物质对光的作用呢，因素很多，最基本的就是物质的电子结构。我们知道物质原子是由原子核和电子构成的，实际上电子很活泼，可以吸收光子从而增加自己的能量。光一旦被吸收，这个物质就表现为不透明了。但也并不是什么光都吸收的，具体的选择是由量子力学规律所决定的。这其中涉及到固体物理学的基本原理，包括固体的能带结构和带间跃迁，带内跃迁等等。这里就无法展开叙述了。这样我们也就知道，为什么有些物质是透明的。比如玻璃等等，其电子由于量子力学限制无法吸收可见光，所以光线就直接穿透过去，因而呈现透明状。但是，玻璃也并不是永远透明的，比如说对于某些红外和紫外光线，玻璃就是不透明的，因为那些光线玻璃可以吸收。另一个例子就是硅，半导体硅晶片是黑色的，因为可见光会被吸收，但是硅对大部分红外线都是透明的，可以替代玻璃。

金属是一类特殊的例子。其电子结构与上面提到的大部分物质不同，存在着大量可以到处乱跑的自由电子（这也就是为什么金属可以导电），所以对光的作用也不同。这些自由电子构成一片电子海洋，一般称为plasma。Plasma可以有效地反射电磁波。所以金属就表现出对光线的良好反射，可以用来作镜子。

更多的物质并不是简单的均匀材质，而是大量小颗粒的杂乱堆砌，这样就会造成对光的无序散射，外在表现就是这种物质也不透明。比如岩石，木头，纸张，墙上的涂料等等
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27楼2016-08-31 11:12:42
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linxingqz

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4楼2016-08-23 11:17:32
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yangxias

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5楼2016-08-23 11:18:26
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shangmox

新虫 (正式写手)
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6楼2016-08-23 11:20:03
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yixiaq

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wengjians

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8楼2016-08-23 11:20:33
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qingyuk

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9楼2016-08-23 11:21:10
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ningjingv

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10楼2016-08-23 11:22:00
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beilix

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11楼2016-08-23 11:22:30
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yiyangh

新虫 (小有名气)
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好人好运
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12楼2016-08-23 11:22:33
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enxiangx

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13楼2016-08-23 11:25:51
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zhengguip

新虫 (正式写手)
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祝福楼主祝福多多
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15楼2016-08-23 11:28:09
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zhanghum

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16楼2016-08-23 11:28:16
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spingix

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17楼2016-08-23 11:28:38
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xndzhuit

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18楼2016-08-23 11:29:00
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qintianv

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19楼2016-08-23 11:29:31
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gushaw

新虫 (正式写手)
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加油楼主
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20楼2016-08-23 11:29:39
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kissego100

铜虫 (著名写手)
一是有无传递路径，二是是否会被吸收。
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23楼2016-08-23 13:41:00
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sciencejoy

新虫 (著名写手)
★
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光是粒子，但不是乒乓球那样的粒子。量子力学只学到普通物理的水平，其实理解不了波粒二象性。

如果按光是粒子来讲，为什么能透过玻璃？因为光子不能把玻璃原子的电子碰撞到高能态（长时间平均意义上）。光子能量不减少，一直穿过玻璃。
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24楼2016-08-23 14:53:10
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wst129

金虫 (小有名气)
引用回帖:
24楼: Originally posted by sciencejoy at 2016-08-23 14:53:10
光是粒子，但不是乒乓球那样的粒子。量子力学只学到普通物理的水平，其实理解不了波粒二象性。

如果按光是粒子来讲，为什么能透过玻璃？因为光子不能把玻璃原子的电子碰撞到高能态（长时间平均意义上）。光子能量 ...

您的意思是光子都穿过玻璃了？那能否能穿透墙呢？
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25楼2016-08-23 21:25:22
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sciencejoy

新虫 (著名写手)
★
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引用回帖:
25楼: Originally posted by wst129 at 2016-08-23 21:25:22
您的意思是光子都穿过玻璃了？那能否能穿透墙呢？...

不能穿过墙，与穿过玻璃做相反的分析
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26楼2016-08-23 22:34:53
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花开亦无

新虫 (小有名气)
★
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涉及光与物质相互作用，光与电子作用，电磁波与电子作用，跃迁吸收，虚能级。。。固体物理声子，格波

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28楼2016-08-31 12:50:02
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godtornado2楼
2016-08-23 11:03   回复  
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祝福
leic3楼
2016-08-23 11:11   回复  
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ylheping14楼
2016-08-23 11:26   回复  
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mtw92221楼
2016-08-23 11:30   回复  
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xhmaohan22楼
2016-08-23 11:38   回复  
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