作业帮为什么光能穿透玻璃?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/04/28 21:12:08
为什么光能穿透玻璃?
这和玻璃的结构与成份有关系.
首先,玻璃态是一种介于结晶态和非晶态之间的聚合状态.这种状态在微观上表现为“短程有序,远程无序”,即在几个原子到几十个原子的范围内,原子是有序排列的,而在几十个原子以上,几百个原子等是无序排列的.这就决定一个很重要的因素：玻璃没有晶体界面,而晶体界面会对光有反射、折射的作用.所以多晶体是不透光的（把玻璃砸成粉,就不透光了）.单晶体是可能透光的.至于微晶玻璃,事实上其晶体颗粒非常小,影响不大,但无序的晶体界面的滑移会减小热胀冷缩产生的体积变化,所以常用来做厨房用品.
有了这种结构并不一定就能透光,还有一个因素是玻璃的成分.玻璃的主要组成元素有：铝、硅、氧等,其他的形成体成分有：硼、钠、镁、钾、钙、磷、硫等等,还有很多微量成分包括金属、非金属元素.所以玻璃里最主要的原子键就是硅-氧键、铝-氧键等,这些键的键长与其他的固态原子键相比较,键能较小、键长较长.（具体是多长我记不清了,但是大于光的波长）所以光线可以通过.其中：硼、钠、镁、钾、钙、磷、硫等等形成的原子键也比较长,对光线的通过影响不大.大原子量的元素形成的原子键键长较短,光线无法通过.（可以看一些关于波的透过理论）有时加入其他金属或非金属元素,是为了调节玻璃的性能,包括颜色、膨胀系数、强度等等.例如：铁离子会产生绿色（吸收了对色光）,钴离子会产生蓝色.加入铅没有颜色,但会提高折光率.总之,大原子量的元素随着量的增加透光性能会越来越差,达到一定浓度,玻璃就不能透光了.
陶瓷的结构和成分与玻璃基本相同,但不透光.这是因为陶瓷是烧结而成（玻璃是熔融）,烧结体内有大量的小气泡,而造成不透光.现在科学家通过特殊工艺,已经可以制造出透明的陶瓷.
岩石的成分与玻璃相似,但岩石是多晶态的（通过显微镜可以看到岩石是由不同的岩相组成,每种岩相就是一种晶体,岩石是由多种晶体混合组成的.）,并有大量的杂质原子结构和大原子（玻璃中加入百分之零点几的着色原子,颜色就很明显了,何况大量的杂质?）,所以岩石不能透光!但是我们知道：二氧化硅单晶体（也就是水晶）是透光的,所以我们从有些岩石上可以剥离下小颗粒的二氧化硅单晶体,我们会发现它是透明的,但整个岩石却表现出是不透明的.
首先,玻璃态是一种介于结晶态和非晶态之间的聚合状态.这种状态在微观上表现为“短程有序,远程无序”,即在几个原子到几十个原子的范围内,原子是有序排列的,而在几十个原子以上,几百个原子等是无序排列的.这就决定一个很重要的因素：玻璃没有晶体界面,而晶体界面会对光有反射、折射的作用.所以多晶体是不透光的（把玻璃砸成粉,就不透光了）.单晶体是可能透光的.至于微晶玻璃,事实上其晶体颗粒非常小,影响不大,但无序的晶体界面的滑移会减小热胀冷缩产生的体积变化,所以常用来做厨房用品.
有了这种结构并不一定就能透光,还有一个因素是玻璃的成分.玻璃的主要组成元素有：铝、硅、氧等,其他的形成体成分有：硼、钠、镁、钾、钙、磷、硫等等,还有很多微量成分包括金属、非金属元素.所以玻璃里最主要的原子键就是硅-氧键、铝-氧键等,这些键的键长与其他的固态原子键相比较,键能较小、键长较长.（具体是多长我记不清了,但是大于光的波长）所以光线可以通过.其中：硼、钠、镁、钾、钙、磷、硫等等形成的原子键也比较长,对光线的通过影响不大.大原子量的元素形成的原子键键长较短,光线无法通过.（可以看一些关于波的透过理论）有时加入其他金属或非金属元素,是为了调节玻璃的性能,包括颜色、膨胀系数、强度等等.例如：铁离子会产生绿色（吸收了对色光）,钴离子会产生蓝色.加入铅没有颜色,但会提高折光率.总之,大原子量的元素随着量的增加透光性能会越来越差,达到一定浓度,玻璃就不能透光了.
陶瓷的结构和成分与玻璃基本相同,但不透光.这是因为陶瓷是烧结而成（玻璃是熔融）,烧结体内有大量的小气泡,而造成不透光.现在科学家通过特殊工艺,已经可以制造出透明的陶瓷.
岩石的成分与玻璃相似,但岩石是多晶态的（通过显微镜可以看到岩石是由不同的岩相组成,每种岩相就是一种晶体,岩石是由多种晶体混合组成的.）,并有大量的杂质原子结构和大原子（玻璃中加入百分之零点几的着色原子,颜色就很明显了,何况大量的杂质?）,所以岩石不能透光!但是我们知道：二氧化硅单晶体（也就是水晶）是透光的,所以我们从有些岩石上可以剥离下小颗粒的二氧化硅单晶体,我们会发现它是透明的,但整个岩石却表现出是不透明的.