作业帮为什么玻璃透明?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/29 07:19:39
为什么玻璃透明?
/>您可能已经注意到,大多数液体和气体都是透明的.水、食用油、外用酒精、空气和天然气等等都是透明的.那是因为固体、液体和气体之间有着根本的不同.当一种物质呈固态时,分子之间的排列通常都整齐有序,彼此的联结也十分牢固,因此物质也就非常坚硬.当物质从固态转化为液态时,分子间的联结强度降低,分子开始呈随机状态排列.而在物质汽化的过程中,您会发现分子间的联结强度大幅减弱,分子的排列完全呈随机状态.
这种分子从有序排列到随机排列的过程,就是光可以透过液体和气体的最根本的原因.在大多数固体中,分子都排列得像是一层层整齐紧密的砖块,因此光波无法从中透过.所以当照射到这样的物质上时,光波会被反射、散射或吸收——一般来说,这三种情况会同时发生.但是当物质变成液态或气态时,分子排列不再整齐,部分光波就可以从缝隙或孔洞中穿过.物质中的分子排列越是无序,光线就越容易穿过.
另一个影响因素发生在亚原子级水平上.组成任何物质的分子都是由许多原子结合在一起而构成的,这些原子通常带有很多电子.当光子与这些电子发生作用时,可能会发生以下情况：
电子吸收光子的能量并将其转化为其他形式（通常转化为热能）
电子吸收并保存光子的能量（这样会引起发光现象,储能时间较短时称为荧光,储能时间较长时称为磷光）
电子吸收光子的能量并将其沿入射方向发射回去（反射）
电子不吸收光子的能量时,光子继续沿其路径传播（透过）
绝大多数情况下,以上四种情况在光线照射物体时会同时发生.不同种材料中的电子吸收能量的范围不同.例如,许多玻璃都可阻挡紫外线（UV）.这是因为,玻璃中的电子吸收了紫外线中光子的能量,但并未吸收可见光中较弱的光子能量.如果电子吸收了可见光中的任何一部分能量,那么透过的光都会带有颜色,具体取决于吸收的是哪一种光.事实上,任何物体的颜色都是由该物质中电子所吸收的光子的能级决定的.
尽管黑曜石或松脂石玻璃可以天然形成,但一般使用的玻璃都是一种人造物质.制造玻璃的基本方法如下：
最常用的制造玻璃的原料是硅石,这种原料就像海滩上随处可见的沙子一样普遍.
对原料进行高温加热,直至其融化为液态,然后再冷却.
得到的物质具有像液体一样随机排列的分子结构,同时保留了强力的联结和固体那样的硬度.上述是一个简化了的流程.
这种分子从有序排列到随机排列的过程,就是光可以透过液体和气体的最根本的原因.在大多数固体中,分子都排列得像是一层层整齐紧密的砖块,因此光波无法从中透过.所以当照射到这样的物质上时,光波会被反射、散射或吸收——一般来说,这三种情况会同时发生.但是当物质变成液态或气态时,分子排列不再整齐,部分光波就可以从缝隙或孔洞中穿过.物质中的分子排列越是无序,光线就越容易穿过.
另一个影响因素发生在亚原子级水平上.组成任何物质的分子都是由许多原子结合在一起而构成的,这些原子通常带有很多电子.当光子与这些电子发生作用时,可能会发生以下情况：
电子吸收光子的能量并将其转化为其他形式（通常转化为热能）
电子吸收并保存光子的能量（这样会引起发光现象,储能时间较短时称为荧光,储能时间较长时称为磷光）
电子吸收光子的能量并将其沿入射方向发射回去（反射）
电子不吸收光子的能量时,光子继续沿其路径传播（透过）
绝大多数情况下,以上四种情况在光线照射物体时会同时发生.不同种材料中的电子吸收能量的范围不同.例如,许多玻璃都可阻挡紫外线（UV）.这是因为,玻璃中的电子吸收了紫外线中光子的能量,但并未吸收可见光中较弱的光子能量.如果电子吸收了可见光中的任何一部分能量,那么透过的光都会带有颜色,具体取决于吸收的是哪一种光.事实上,任何物体的颜色都是由该物质中电子所吸收的光子的能级决定的.
尽管黑曜石或松脂石玻璃可以天然形成,但一般使用的玻璃都是一种人造物质.制造玻璃的基本方法如下：
最常用的制造玻璃的原料是硅石,这种原料就像海滩上随处可见的沙子一样普遍.
对原料进行高温加热,直至其融化为液态,然后再冷却.
得到的物质具有像液体一样随机排列的分子结构,同时保留了强力的联结和固体那样的硬度.上述是一个简化了的流程.