为什么光能透过玻璃,却透不过墙?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 20:34:10
为什么光能透过玻璃,却透不过墙?
为什么光能透过玻璃,却透不过墙?
为什么光能透过玻璃,却透不过墙?
你的问题非常具有智商比较不好明说的问题,
但是鉴于你有勇气敢于提出这样一个让人觉得不是问题的问题,
从勇气和别的一些什么方面是值得表扬的.
所以我就比较也许也是很认真的回答你的问题:
光能穿透玻璃而不能穿透墙关键不取决于光,
而取决于光要在什么样的物体中穿行.
光是由波和微粒构成的物质,
作为波有穿越很多物体的性质,
作为微粒也可穿越一些物体,
但是还是会存在一些物体比如墙光就无法穿越.
但是经过科学家的研究有一些光是可以探测到阻隔物体背后的事物的.
这是利用了光的波性质.
从物理学上来讲,
其原理就是这样.
你明白我说的了吗?
玻璃是透明的,墙不是透明。
本质原因很简单,玻璃能被400nm-740nm电磁波透过。而且这是由玻璃表明原子的电子决定的。
可见光是400nm-740nm的电磁波,光的透射,反射都与介质的电子有关,是通过电子表达的。正如电子的跃迁可以发光。
光是能量,并非是像水一样的流体,它的反射是要作用于电子才能发生的,所以金属的自由电子提供了反射的条件,玻璃没有。
墙不透明只是因为...
全部展开
本质原因很简单,玻璃能被400nm-740nm电磁波透过。而且这是由玻璃表明原子的电子决定的。
可见光是400nm-740nm的电磁波,光的透射,反射都与介质的电子有关,是通过电子表达的。正如电子的跃迁可以发光。
光是能量,并非是像水一样的流体,它的反射是要作用于电子才能发生的,所以金属的自由电子提供了反射的条件,玻璃没有。
墙不透明只是因为这一波段的电磁波不能透过,透明只是针对人眼可见光而言的,如果人眼能看见400nm以下的更短的电磁波墙也是透明的。玻璃为什么能被这一波段电磁波透过是因为其结构中的电子决定的
对于不透明的物质,我们可以分为四大类:
1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明:这是金属不透明的原因。
2、能吸收光线的物质导致的不透明:这类物质的分子的电子的激发能比较低,恰好在可见光范围内,分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构,这种结构可以降低电子的激发能,使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量。这样光线就被吸收了。
3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明。如玻璃是透明的,而玻璃粉则是不透明的;冰是透明的,而冰被砸碎了就是不透明的了。如果一种物质它的结构特点不符合1、2,那它就是可以通过光线的,但如果它的结构里有很多小空隙,那它就是白色。这就是白色物体不透明的原因。
4、 1、2、3原因混合的结果。现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的。
收起
关键在于凝聚态的能带理论(参见引述)
不同分子的禁带宽度是不同的,电子要从禁带下面的满带(或半满带)跃迁到禁带上面的导带,就要吸收至少等于禁带宽度的能量。一般绝缘体的禁带最宽,半导体次之,金属的最窄。
可见光的光子的能量大多都小于绝缘体的禁带宽度,这样绝缘体满带中的电子就不会吸收那些不能令其跃迁到导带中的光子(一个电子也能同时吸收两个或更多的光子从而跃迁,但相对的概...
全部展开
关键在于凝聚态的能带理论(参见引述)
不同分子的禁带宽度是不同的,电子要从禁带下面的满带(或半满带)跃迁到禁带上面的导带,就要吸收至少等于禁带宽度的能量。一般绝缘体的禁带最宽,半导体次之,金属的最窄。
可见光的光子的能量大多都小于绝缘体的禁带宽度,这样绝缘体满带中的电子就不会吸收那些不能令其跃迁到导带中的光子(一个电子也能同时吸收两个或更多的光子从而跃迁,但相对的概率极小,可忽略不计),光子既然不被吸收,自然就透射过去了。这就是玻璃透明的缘故。注意,如果光子的能量更大一些,超过了绝缘体禁带的宽度,那它就会吸收光子完成跃迁,而这时它就不透明了。玻璃对于紫外光是不透明的,就因为紫外光的光子能量更大。
可见光的光子的能量大多都大于金属或半导体的禁带宽度,与上面类似的道理,光子要被吸收,相应的物体就不透明了(注意,墙壁的组成中含有金属元素,比如氧化钙)。
可以做个大致的总结:纯净的绝缘体大多是透明的(纯水也不导电,普通水中含离子,故导电),而含金属或半导体元素的物体大多不透明。当然,极薄的物体往往都透明,比如极薄的金箔就是相当透明的,那是因为光在前进途中遇到的能吸收它的电子太少。
收起
光不是说不能透过墙,只是能透过墙的部分你看不到,你能看到的是你肉眼的可见光,再说还要看你说的墙是什么概念