水或者玻璃為什麼會是透明的

玻璃出現之前，在人們的眼中，或許水就是唯一的一種透明物了吧。

那麼，為什麼水是透明的呢？

水的透明其實是水分子本身的物理性質所決定的，即是說無論是水分子並沒有像其他物質分子那樣可以具有選擇性地吸收可見光中的任何一個波段中的光子，而不被水吸收的光子可以安全地通過水，所以水也就呈現出透明的狀態了。

不過，一般來說完全透明的都是純水，但在自然之中，純水是幾乎不可能存在的，因為在水中或多或少的會用一些雜質的存在，比如在水中可能會含有鉀離子，鈉離子，矽酸鹽，鎂離子或者是氯離子等等，一些離子或者是雜質的存在比如說大海的顏色，亦或者是湖水，甚至是深水魚塘的顏色都是淡淡的綠色的，這是由於在可見光中，一些顏色的波段被水中的雜質離子給吸收掉而產生一種顏色偏差的結果。

其實無論是水亦或者是其他的物質（不包括密度稀疏的空氣），只要它們不吸收光，同時也不反射光，那麼該種物質看起來就是透明的，因為當光穿過該種物質的時候，光子不會被該物質的原子吸收，也不會被散射到其他的地方，光子可以安全地穿過它，因此它也就呈現出透明的特性了。

比如說純矽是白色的物質，這種物質不可能會是透明的原因是純矽中的矽原子具有極強的吸收光子的能力，它們的電子可以吸收光子實現能級上的躍遷。而這通過吸收光子實現電子能級上的躍遷就是物質吸收光子使物質變成不透明的本質原因。

我們知道，只要是表面光滑的金屬，它們都是會閃閃發亮的，而這閃閃發亮的原因就是因為在金屬上有大量的自由電子，這些自由電子可將外部入射的光子給反射回去，基本上就是有多少入射的光子，它們就會發射多少。就因為金屬的這樣強發射光子的自由電子，這才使得金屬可以擋住光線對其進行的透射。

很多的東西，在我們看來看似光滑平整的表面，其實它們都是由無數的小晶疇組成的，而在這些晶疇與晶疇之間的空隙處稱之為晶界。其實這些晶界就如同光滑表面上的瑕疵，通常來說，如果這些瑕疵的寬度要比可見光中的最短的光波的波長還要短的話，那麼該光滑的表面對光的折射率就是均勻的，它就不會影響到光線的透射度。

實際上，如果晶界的界線足夠的大，它可以允許一個可見光的最短光波的波段入射的話，那麼這個晶界就會將入射到的光波給散射掉，但是，如果組成物體表面的晶疇很小的話，那麼射到它們「身上」的光波會怎麼樣？其實這就好比一盆水潑向一張網一樣，由於網的阻擋面太小，它根本就不會像牆壁一樣將水給反彈回來，而光射到晶疇比光波小的面上時，光波是會直接從它們上面越過去的。

玻璃給人最為直觀的印象就是透明，很多人都知道，玻璃其實由沙子也即是二氧化矽做成的，可是玻璃能夠透明，而為什麼很多沙子就透明不了？難道是沙子中的雜質太多？遮擋的視線？

其實，玻璃可以被理解為一種被冷卻了的液體，它是由二氧化矽與一些雜質所組成的一類物質，這類物質由於經過了上千攝氏度的融化並流平的過程，因此在玻璃之內是沒有晶界的存在，因而它是透明的。但是沒有經過高溫融化過的沙子呢？由於沙子的本身是經過常年月累的風化而形成的，因此它的表面會存在著無數的明顯晶界，而晶界的本身散射了光波，因而沙子通常都是不透明的。