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【讨论】光为什么能透过玻璃,而不能透过金属?其物理机理是什么?

紫外可见分光光度计(UV)

  • 思考一个问题:
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  • leeyq001

    第1楼2011/04/14

    思考一个问题:

    光为什么能透过玻璃,而不能透过金属?其物理机理是什么?

    或者说:

    金属为什么能吸收光子,而玻璃不能?

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  • qlmkk

    第2楼2011/04/14

    光以折射的方式穿过玻璃,而金属和玻璃不同,前者属光密介质,后者属光疏介质,折射率不一样

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  • tutm

    第3楼2011/04/14

    这是一个非常基础性的物理(或化学物理)问题,涉及到光或电磁波与原子的相互作用机理,以及物体中原子之间的相互作用与影响等原理。

    其实,从广义来看金属也不是不能被电磁波穿透的,象对γ射线来说,金属也是“透明”的。

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  • tutm

    第4楼2011/04/14

    金属不透光,除了光被吸收,还有大部分光是被散射(或反射)了。

    leeyq001(leeyq001) 发表:思考一个问题:

    光为什么能透过玻璃,而不能透过金属?其物理机理是什么?

    或者说:

    金属为什么能吸收光子,而玻璃不能?

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  • leeyq001

    第5楼2011/04/19

    问题是:光为什么在金属表面被反射了,而在玻璃表面被折射后能透过?


    这其中涉及到的“光或电磁波与原子的相互作用机理,以及物体中原子之间的相互作用与影响等原理。”是什么?

    谁能说的清楚,或者哪位提供参考资料?这个问题我思考很长时间了,不得其解?

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  • 祥子

    第6楼2011/04/19

    可以找相关书籍看看啊。

    简单比喻吧。

    人在空气中行走自如,在水中也可以比较容易的移动....在淤泥中移动困难...。。。。

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  • tutm

    第7楼2011/04/19

    这倒是一个很好的科普话题,楼主思考很有深度了。

    这方面的原理其实还在不断的探索中,因为不是搞这个专业的,只能泛泛写点最粗浅的理解:

    我们日常看到物体的反射光或透射光,由于我们分辨能力有限,看到的都是物体中无数个原子或分子对入射光作用后的综合结果。如果我们的分辨力能提高到原子尺度,就会发现每种原子对光线的作用都是不同的,分别可能对光产生具有该原子特征的吸收、反射、绕射或偏转。对于不同波长的光,各个原子的这些吸收、反射、绕射或偏转作用结果都是不同的,也就是说原子对光线是有选择性地吸收,有规律地反射或偏转的。而且,很重要的一点,一个原子所处的环境不同,也就是该原子与周围其他原子相互的作用力或作用方式、距离等不同,对入射光线的这些作用程度也就会变化,如此综合起来就构成了我们周围五彩缤纷的物质世界。
    由于,大多数情况下原子对光线吸收的只是很小部分,大部分光线经过原子时发生的是偏转;如果物体中大部分原子对入射光偏转得较厉害,而且不同波长偏转角变化很大,那就是光线被散射得很厉害,我们看到的物体综合结果就可能是半透明和不透明的,如果这种偏转非常强,甚至是反射回来,那表面看起来就可能是有金属样光泽的;如果偏转角较小,且随波长变化不大,那物体就可能是透明的。

    上面写的只是我个人很粗略的理解,描述和概念可能不一定很准确。现在,研究这类微观光学现象的有力工具就是近场光学显微镜,那是好几百万元的仪器。如果你有兴趣,找本近场光学研究方面的书看看,会对你的深入思考有帮助的。

    leeyq001(leeyq001) 发表:问题是:光为什么在金属表面被反射了,而在玻璃表面被折射后能透过?

    这其中涉及到的“光或电磁波与原子的相互作用机理,以及物体中原子之间的相互作用与影响等原理。”是什么?

    谁能说的清楚,或者哪位提供参考资料?这个问题我思考很长时间了,不得其解?

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  • 祥子

    第9楼2011/04/19

    书的话,廖延彪的《光学原理和应用》上,有光在金属表面上的反射和折射这节。

    找不到电子版的。

    光是电磁波,真要理解就要知道电磁波在金属中的传播规律了。

    麦克斯韦方程..................

    你可以用“光在金属表面上的反射和折射”在网上搜索一下。

    leeyq001(leeyq001) 发表:谁能说的清楚,或者哪位提供参考资料?这个问题我思考很长时间了,不得其解?

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  • leeyq001

    第10楼2011/04/20

    谢谢两位前辈,呵呵。

    看来是:

    金属表面的电流存在,使得入射光子产生强烈的反射;

    反言之推论:玻璃表层没有电流就使得光子透射?

    问题是:光也不能透过纸或者其他非导体啊?

    谢谢,我再搜搜看。

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