一個重要的原因：再堅實的物質(zhì),如果從原子的內(nèi)部去看,它其實是空蕩蕩的.因為在原子的內(nèi)部,原子核和電子的體積加起來不到原子體積的1000000000分之一.況且,還沒有證據(jù)證明原子核和電子就不能被光子穿過!所以,透明才是正常的!
要想弄清楚這個復(fù)雜的問題首先得弄清楚下面這個問題：一些物質(zhì)為什么是不透明的?
對于不透明的物質(zhì),我們可以分為四大類：
1、由于自由電子的阻擋作用導(dǎo)致的不透明：這是金屬不透明的原因.
2、能吸收光線的物質(zhì)導(dǎo)致的不透明：這類物質(zhì)的分子的電子的激發(fā)能比較低,恰好在可見光范圍內(nèi),分子里往往有苯環(huán)、苯醌、聯(lián)苯胺或其它共軛體系的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以降低電子的激發(fā)能,使電子容易發(fā)生躍遷而吸收光子的能量.這樣光線就被吸收了.
3、由于透明物質(zhì)的結(jié)構(gòu)被破壞而造成的不透明.如玻璃是透明的,而玻璃粉則是不透明的；冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了.如果一種物質(zhì)它的結(jié)構(gòu)特點不符合1、2,那它就是可以通過光線的,但如果它的結(jié)構(gòu)里有很多小空隙,那它就是白色.這就是白色物體不透明的原因.
4、 1、2、3原因混合的結(jié)果.現(xiàn)實中的許多物體的不透明就是這個原因造成的.
如果一種物質(zhì)它的結(jié)構(gòu)里即沒有自由電子,又沒有容易激發(fā)的電子,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)又很緊密,沒有許多孔隙等條件.那物質(zhì)就可以通過光子,即是透明的.所以玻璃是透明的!
雪是白色的,這是構(gòu)成雪花的無數(shù)冰晶所產(chǎn)生的反光造成的.由于冰對各種顏色的光的反射系數(shù)幾乎都是相同的,而反射光和入射光又是完全同質(zhì)的,因此在白天,雪花就是白色的.然而,單獨的一塊冰晶又幾乎是透明的,這就顯得有些奇怪了……為了說明為什么雪不是透明的,我們必須講講雪花的形成過程.
空氣非常寒冷時,云霧中的水分就會凝集到各種各樣的微小的懸浮顆粒身邊.不過,這種凝集過程非常之緩慢,因此水分子不會快速聚集到一起,而是形成一些非常漂亮的、表面異常平滑的晶體.隨后,在風(fēng)的作用之下,這些晶體在空中互相碰撞,并最終形成了絮狀的雪花.雖然一個晶體的表面因為反光弱而顯得透明,但多個晶體的反光則會使雪花幾乎變成“鏡子”.這一比喻并非夸張,要知道,剛降落的雪能夠反射95％的光線!正因為如此,剛下的雪才會顯得如此潔白,人們在戶外參加冬季運動的時候最好要戴上太陽鏡.
隨著時間的推移,冰晶體會逐漸變圓,其反光能力也隨之減弱.冬季過后的雪只能反射50％的光線,而春天的雪也不如幾個月前剛下的雪那樣有光澤.