解读透明的本质，同样是固体物体，为什么有些透明有些不透明呢？

日常生活中，我们能够看到很多固体物质，你有没有注意到，有些固体是透明的，有些是不透明的，还有一些是半透明的。比如说玻璃是透明的，铁是不透明的，而某些玉石是半透明的。

为何会这样？为何有些固体透明，有些不透明？透明的本质到底是什么？

我们需要从微观世界开始了解透明的本质，首先就是光，光到底是什么？

如今我们知道，光其实就是一种电磁波，具有波粒二象性。按照量子力学的诠释，光子就是光量子，或者说能量子，光就是能量。

电磁波的能量是量子化的，并不是连续的，只能一份一份地传播。接下来我们来说说什么是固体。

我们都知道，物质是由原子组成的，原子包含原子核和核外电子，核外电子拥有一定的轨道，而且是分层的。最外层的电子可以构成共价键来连接原子。固体物质的共价键可以将原子很紧密地连接起来，不太容易移动位置，所以我们会看到固体物质。

同时固体可以分为晶体，非晶体和准晶体，简单讲，晶体的分子分布很有规则，而非晶体内部的分析排列混乱无序。准晶体属于金属互化物。

那么光子可以直接穿过固体吗？

日常生活经验，肯定能穿过固体。早晨的第一缕阳光每天都会穿过家里的玻璃，但事实果真如此吗？

我们看到的未必是真相。

光子很小，但也“很大”，因为光不仅仅是粒子，也是波，光是有波长的。

光的范围很广，广义上来讲，所有的电磁波都可以称为光。不过一般情况下我们所说的光指的是可见光，可见光在电磁波谱中的范围非常窄，波长被限制在380-780纳米之间。

虽然原子结构中，原子核和电子都非常小，大部分空间都是虚空，但这并不意味着原子核周围真的是“空无一物”。为什么？

因为电子并不是老老实实地围绕原子核运转，而是会呈现出“电子云”形态，位置非常不固定，随机出现在原子核周围的某个位置。

所以，对于固体物质来讲，留给光的缝隙都很小，这意味着光在穿越固体物质的时候，大概率会撞击到粒子上。撞击的结果有三种，反射，散射或者直接被吸收。

而我们看到太阳光直接穿过玻璃照射到家里，其实照射到家里的光与窗户外的太阳光可能不是一个光子。这里需要了解一下光到底是如何穿透固体的。

原子最外层的电子通常是比较活跃的，很容易与外界物质发生作用，比如说光量子进入电子的轨道，就可能与电子发生耦合作用。

此时的光子已经不再是单纯的光子了，而是一种全新的耦合状态。这种状态不仅写到了光子的信息，还有固体本身的信息属性。不同的固体携带信息的能力方式都会有一定的差异，所以我们会看到某些固体对某些频率的光并不透明，当然也有某些频率的光折射率会更高。

当光子与电子的耦合态即将飞出物体物质时，就会解开然后发射出光子。发射出的光子信息与之前的光子很像，但并不是一个光子。

那么，为什么有些固体物体不透明呢？

其实这里牵扯到电子跃迁。并不是所有的光子都会与电子发生耦合作用。因为电子拥有不同的能级，也就是轨道。最靠近原子核的是基态，外面的是激发态能级。基态是最稳定的轨道，电子都有跃迁到基态的趋势。

电子只能在不同的能级之间跃迁，而不能位于两个能级之间。这意味着电子吸收或者释放的能量必须是一个整数的倍数，而不能是任意值。如果光子的能量恰好等于两个能级的能量差，光子被吸收，电子就会发生跃迁，这时候固体就表现出不透明。

相反，如果光子能量与不同能级的能量差不匹配，电子就不会发生跃迁，光子不会被吸收，表现出来就是透明。

而很多金属导体，原子外面拥有很多自由电子，光子碰到这些电子时，大部分都会被反射出去，只有一小部分被吸收。相当于光子都被阻挡了，所以大多数金属都是不透明的。

总之就是，一个物体是否透明与光有很大关系，光的能量越高，也就是频率越高，从而轻易穿过物体，就是透明的。

我们所说的透明都是相对于可见光而言的，可见光的能量相对较弱，所以很多不透明的物体，比如说铁，在更强的电磁波面前，比如说伽马射线，铁也是透明的。