阿波罗11号带回的月球岩石样本薄片,编号10020
我们周围有许多看似不透明的物体都与此类似,它们中间集合了许多很小的晶体,各种不同物质组成的多晶体和微晶体会在其晶界间产生复杂的漫反射关系,漫反射最终削弱了光线的传输,使其无法从另一端发射出来。于是我们看这些物体就是半透明或不透明的了。
光在固体内部晶界间漫反射
总结:物体是否透明与光有关,光的波长越短、频率越高,光的能量子就越容易激发电子跃迁,从而“穿透”物体。对可见光不透明的铁和铝,对X光和γ射线就是透明的,因为一部分X光的波长小于原子间隙,γ射线的波长更短,它们可以轻松穿过。
物体是否透明与物体本身的性质有关,这些性质涉及其是否存在自由电子、晶体的排列、以及能带结构。
光子因携带能量而被称为能量子,能量子通过与电子和声子的耦合作用在固体内部传输,传输以耦合释放相似的光子结束,光是通过自由电子及声子的“携带”而完成传递的。
金属不透光是因为其表面大量自由电子反射了可见光,另一些与电子耦合的光子并不能使电子完成跃迁,从而无法释放光子,这些光能最终因金属原子加速振动转变成了热能。
迄今为止,我们没有发现透明的金属
关于固体是否透明的科学原理就介绍到这里,你有什么想法?欢迎在评论区留言讨论。