既然玻璃是固体,我们为什么能透过它看到东西?为什么我们不能透过木头看到东西?

我们的眼睛只能通过处理物体反射或吸收的光波来看到物体。

既然玻璃是固体,我们为什么能透过它看到东西?为什么我们不能透过木头看到东西?

我们可以透过玻璃看东西,因为光线会穿过它。我们的眼睛只能通过处理物体反射或吸收的光波来看到物体——椅子、电话、你的电脑,甚至是有色玻璃。

光由不同大小的波组成。但我们的眼睛只能探测到特定波长,这些波长被称为可见光谱,可见光谱中的每个波长都代表一种不同的颜色。当物体是透明的,比如玻璃时,可见光会直接穿过它,而不会被吸收或反射。另一方面,木头会吸收我们能看到的波长范围内的光。

从原子层面来理解这一点,想象一下电子在清晰定义的轨道上飞驰,就像赛道上的汽车。这些赛道被称为能级,它们决定了材料是否会吸收光。宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程学教授卡洛·潘塔诺说:“光是光子,它有能量。”当电子的能级与光的能量相似时,电子就会吸收光。“这些能量会转化为热量,”潘塔诺说。“这就是为什么黑色的东西会发热。”木头分子的电子处于能够吸收可见光的能量水平,而玻璃分子的电子则不是。

透明玻璃不会吸收可见光,但它会吸收其他波长:紫外线(导致你晒黑的那个)和红外线(热量)。但并非所有玻璃都是透明的。例如,彩色玻璃窗可能会发出光谱中的所有颜色——但我们仍然可以透过它看东西。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。

玻璃通过添加吸光物质来着色。铜吸收光谱中红色端的光,让蓝色端的光通过。在玻璃中添加铜会产生蓝色的玻璃板。铬会吸收一些红色和蓝色的波长;掺杂铬的玻璃会呈现绿色。因为一些可见光会穿过有色玻璃,所以我们仍然可以透过它看东西。

 

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