玻璃為什么是透明的？

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玻璃實在是太常見了，以至于大多數人都想當然地認為它本來就應該是那個樣子的。但究竟玻璃為什么是透明的呢？為什么我們可以透過玻璃窗看到外面，而不是透過四周的木窗框呢？
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　　您可能已經注意到，大多數液體和氣體都是透明的。水、食用油、外用酒精、空氣和天然氣等等都是透明的。那是因為固體、液體和氣體之間有著根本的不同。當一種物質呈固態時，分子之間的排列通常都整齊有序，彼此的聯結也十分牢固，因此物質也就非常堅硬。當物質從固態轉化為液態時，分子間的聯結強度降低，分子開始呈隨機狀態排列。而在物質汽化的過程中，您會發現分子間的聯結強度大幅減弱，分子的排列完全呈隨機狀態。
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; `+ t3 p! Q; H9 s: q! i0 Q5 L　　這種分子從有序排列到隨機排列的過程，就是光可以透過液體和氣體的最根本的原因。在大多數固體中，分子都排列得像是一層層整齊緊密的磚塊，因此光波無法從中透過。所以當照射到這樣的物質上時，光波會被反射、散射或吸收——一般來說，這三種情況會同時發生。但是當物質變成液態或氣態時，分子排列不再整齊，部分光波就可以從縫隙或孔洞中穿過。物質中的分子排列越是無序，光線就越容易穿過。
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+ g7 Y9 ]* k' ?; y+ ^3 s! _# E9 U　　另一個影響因素發生在亞原子級水平上。組成任何物質的分子都是由許多原子結合在一起而構成的，這些原子通常帶有很多電子。當光子與這些電子發生作用時，可能會發生以下情況：

　　電子吸收光子的能量并將其轉化為其他形式（通常是轉化為熱能）

　　電子吸收并保存光子的能量（這樣會引起發光現象，儲能時間較短時稱為熒光，儲能時間較長時稱為磷光）
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　　電子吸收光子的能量并將其沿入射方向發射回去（反射）

6 _4 m. X8 Z1 S, o2 B　　電子不吸收光子的能量時，光子繼續沿其路徑傳播（透過）

% C' z5 K0 G7 l( U( O! H) I# X( r　　絕大多數情況下，以上四種情況在光線照射物體時會同時發生。不同種材料中的電子吸收能量的范圍不同。例如，許多玻璃都可阻擋紫外線（UV）。這是因為，玻璃中的電子吸收了紫外線中光子的能量，但并未吸收可見光中較弱的光子能量。如果電子吸收了可見光中的任何一部分能量，那么透過的光都會帶有顏色，具體取決于吸收的是哪一種光。事實上，任何物體的顏色都是由該物質中電子所吸收的光子的能級決定的。

　　盡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種人造物質。制造玻璃的基本方法如下：
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　　最常用的制造玻璃的原料是硅石，這種原料就像海灘上隨處可見的沙子一樣普遍。
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　　對原料進行高溫加熱，直至其融化為液態，然后再冷卻。得到的物質具有像液體一樣隨機排列的分子結構，同時保留了強力的聯結和固體那樣的硬度。上述是一個簡化了的流程。現實中通常還會在其中加入可加快硅石融化的物質，以及使玻璃更堅固而不易碎的原料。對溫度、加熱時間和冷卻方法的要求都十分嚴格。

2 G+ y+ D8 O$ `2 ^! g　　在玻璃制造中用作冷卻劑的材料可使分子的排列呈無序狀態（像液體一樣），其所含電子不吸收可見光的光子能量。這就是為什么同樣是固體，但玻璃透明而木頭、金屬和石頭等都不透明的道理。
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2 ^+ V- a4 M& t3 }6 [; t　　另一種類似的制造方法稱為淬火，用于生產透明或半透明的塑料產品。淬火可使塑料中的聚合物（長鏈分子）以一種無規則的形式排列，使光線能夠透過。該工藝亦可應用于有機物質。透明或半透明糖果的制造過程為：將配方原料加熱，然后快速冷卻。

　　請注意，透明的玻璃、塑料和糖果都是融化后冷卻而形成的固體。它們具有相同的工藝流程。

3 ?1 P! a9 b6 L/ c3 `$ w, n) ~3 q　　有成千上萬的物質可以用于制造不同類型的玻璃。所能透過的光線的數量及種類取決于所用物質的類型和純度。高純度的硅石透光性非常好，只有極少量的光波會被吸收，但通常會有一部分被反射。您所見到的玻璃窗幾乎都是這樣。

: Q' i0 n1 G0 d　　其他用于制造玻璃的材料可透過或阻擋特定類型的光，如紫外線甚或部分可見光。您可能見到過黑色或其他一些不透明顏色的玻璃。通常，出現這些顏色都是由于懸浮在玻璃當中的微小顆粒的存在，作用和某些液體或氣體當中的雜質一樣。玻璃的屬性也可以通過其他方法來改變，例如濾去某種特定波長的光。制造這種玻璃時，應讓冷卻的速度足夠慢，以使分子部分結晶或形成一定結構。還有一些材料因其便于塑型且具有良好的透射和/或折射性能而被用來制造玻璃，用于眼鏡鏡片和放大鏡等產品中。
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馬gege

沒研究過

西門吹牛2016

漲知識了

五面怪

確實長知識！

天天天藍_

科普文，贊一個

一展刀鋒

得到的物質具有像液體一樣隨機排列的分子結構，同時保留了強力的聯結和固體那樣的硬度。
3 R9 {, h7 u% [: d9 C透明的玻璃、塑料和糖果都是融化后冷卻而形成的固體
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小河HH

這個內容不錯。看是簡單，卻說不出真正的原因。

怕瓦落地2011

十萬個為什么 ？？？
# _6 ]0 D3 t$ @& [1 G

702736

想當然？

機械路慢

我不服，金剛石結構就是十分有規則的共價鍵分子排列的，但他是透明的