玻璃：？？？
空气：？？？
水：？？？
题中提到的
微波，红外线，紫外线，x 射线，伽马射线，可见光
都属于电磁波。首先看一下电磁波频谱图：
可见光是完整电磁波的一部分，不同种类的光线对应着不同的波长(频率)段，微波，红外线，可见光，紫外线，x 射线，伽马射线对应的电磁波波长依次降低，不同颜色的光对应的也是不同的波长，一般来说，从紫色到红色，其波长大约从 400nm 到 750nm 左右。 关于可见光的一些性质可以参考下面这个视频：
那么为什么有的物质透明，有的不透明呢？这件事还要从量子力学说起。
用最简单的氢原子来说明：氢原子由原子核和一个核外电子构成。与宏观不同的是，原子中的核外电子只能稳定处在一些列离散的状态上，每一个状态都有着确定的能量。电子可以在不同的能级之间跃迁，这个过程就会吸收或者发射光子。
比如说电子处在能量为
状态上，则有可能自发地跃迁到能量较低的
状态上，并释放出能量为
的光子。而不同能量的光子就对应着不同的颜色 / 种类。
当然，处在能量较低的
状态的电子，如果恰好吸收了一个能量为
的光子，则会被激发到能量为
状态上。
而由于核外电子能稳定存在的状态是离散的，因此，只能放射 / 吸收特定能量的光子，或者说，特定颜色 / 种类的光。而对于其它光子则完全置之不理，换句话说，其它能量 / 波段的光子能毫无阻碍的穿过去。
比如说，氢原子的发射吸收光谱为：
可以看到，氢原子只会发射特定颜色的光（下图），或者吸收特定颜色的光（上图），这两者是完全对应的。
对于一个原子是这样，由大量原子构成的物质虽然复杂了许多，但是也具有类似的性质：
宏观物质往往会对特定能量段的电磁波具有强烈的吸收，而对其它能量段的电磁波几乎毫无阻碍。
这其实就是量子效应的宏观体现。
我们知道玻璃往往都是透明的，这是因为玻璃恰好（几乎）不吸收可见光波段的电磁波。下图是玻璃对电磁波波谱的透过情况[1]：
可以看到，在可见光波段 0.4um-0.75um，玻璃对可见光的透过率几乎是 100%，而对更短波长（更高频）的电磁波则透过率持续减小，也就是说，如果用 X 光或者 gamma 射线来看，那么玻璃其实并不是透明的。
而当电磁波波长大于 1.5um 的时候，这块玻璃的透过率也开始下降了。这属于红外线的波段，也就是说，这块玻璃对红外线也不是完全透明的。
所以，玻璃是不是透明，也要看对应的电磁波波长是多少。
当然，其它的物质也有类似的特点。
微波就无法透过金属，但有很强的反射，因此可以用金属做导管，制成波导：
而金属网，往往能够屏蔽电磁信号，也就是无线电、射频等波长（频率）较可见光长（低）的电磁波，也就是说，金属网对相应的电磁波是不透明的，但是金属网对可见光却是透明的。
回到题主的问题：
为什么微波，红外线，紫外线，x 射线，伽马射线都能穿过物体，唯独可见光不能？
题主的这个问题本身并不严格成立。电磁波能不能穿过物体，跟电磁波的波长 / 频率以及物体的性质有着非常密切的关系，需要具体情况具体分析。
需要多说一句的是，能不能透过也跟物体的厚度有关系的。玻璃也会吸收可见光。如果玻璃做的非常厚，那么也有可能导致玻璃透不过去可见光。对应其它物体与波段的电磁波也是类似的道理。
我的上一个回答 (●ˇ∀ˇ●) 我的下一个回答
微信扫一扫 
