光為什么能穿過玻璃,光為什么可以穿過去玻璃

本題可普及到以下一系列問題:
①為什么乘電梯手機沒信號?
②為什么乘地鐵手機有信號?
③為什么水的透光率(或光速)約3/4(c)?
④為什么玻璃的透光率(或光速)約2/3(c)?
⑤為什么日光尚不能透過薄紙?
⑥為什么核輻射α線也不能透過薄紙?
⑦為什么核輻射β線具有超強穿透力?
⑧為什么高頻γ電磁波有超強穿透力?
⑨為什么萬有引力(引力子)無所不穿?
筆者認為:原理包括普遍的與專用的 。
普遍原理絕無反例,例如牛頓三定律 。
專用原理有參數條件 。萬有引力只適合有G參數對象,光電方程只適合有h參數的對象 。
本題隱藏的原理是:
穿透率(Λ)與粒子半徑平方(r2)成反比與震蕩頻率(f)成正比:Λ=kf/r2...(1) 。
先來分析公式(1)中的k,k是材料特性參數,取決于凝聚態材料的晶體性或可透過性指標 。
我們知道,材料粗略分為晶體與非晶體 。

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晶體的原子,如金屬、半導體、碳,價電子較活躍,內空間軌跡密度大,即電子能隙較窄,與外來粒子的碰撞概率大,具有可屏蔽性 。

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非晶體分子,如玻璃、陶瓷,價電子不活躍,內空間軌跡密度小,即電子能隙較寬,與外來粒子的碰撞概率小,具有可透過性 。
再來分析公式(1)中的f與r 。由于頻率f=c/λ,λ=2πr...(2),故只分析射線的粒子半徑r 。
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就中頻電波,如300kHz的波長λ=1km,光子半徑:r=λ/2π=159米,遠遠大于或繞過一般障礙物 。故電波幾乎不被屏蔽 。
就微波而言,波長例如為6.28毫米,光子半徑:r=λ/2π=1毫米,比障礙物小很多,極容易被鋼鐵類的晶體材料阻礙 。故乘電梯手機不能接受微波信號 。

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但收音機低頻信號不受影響 。而公交車、地鐵、地下、水下,因為玻璃、地層、混凝土、水是非晶體,不能完全阻礙微波信號的透過 。

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就伽瑪射線而言,頻率為3×101?Hz波長10?11米,光子半徑只有r=1.6皮米,而原子內空間半徑約100皮米,光子就有很大機會穿過晶體材料較窄的電子能隙,核輻射需很厚的鉛屏蔽 。

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就β核輻射而言,β粒子是電子,半徑只有2.82費米,遠小于原子內空間半徑10萬費米 。故β射線具有超穿透性 。(電子)中微子無所不穿,也是這個道理 。
就α核輻射而言,α粒子是氦核,半徑與原子相當約100皮米,因此很容易薄紙屏蔽 。

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就太陽光而言,平均波長如:λ=500納米,光子半徑為:r=λ/2π=80納米,接近分子尺度 。故太陽光很容易被薄紙遮住大部分 。
就萬有引力而言,根據普朗克衛星在距離地球150萬千米處測得的宇宙微波背景輻射輻射波長7.35厘米,可以認為引力子的最大波長,其半徑也只有r=0.0117米 。

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日常涉及地球引力波的初始波長要縮小150萬千米/0.12=1250000萬倍,即r?=0.9皮米,遠小于原子100皮米,故引力子可穿越物體 。
簡便算法:初始波長是質子光速自旋激發的場量子波長:λ?=h/mc=1.32皮米,r?=0.21皮米 。與上述結果數量級一致 。
Stop here 。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題 。
光為什么能透過玻璃,為什么照到一些物體上是白色,一些物體是黑色,而另外一些物體是各種不同的顏色?
這是由于,各種物體分子鍵的不同能量級別造成的 。
分子與分子(當然,有些是原子與原子)之所以不是松散的,而是有順序并有一定強度粘結一起,不是像化學反應那樣一一由于正負電荷引起的化學反應,而是一種特定力一一分子力造成的 。我們應該把界于物理力與量子力之間的力學稱為分子力學 。
分子本身己經實現了電平衡,為什么它們不是離散的,或者是排斥的,而往往可以有序的排列于一起呢?
本人認為,比如說水分子,整體而言氧的負2價與兩個氫原子,己經組成了水分子,但,它不是渾圓的,可用啞玲來大概描述它的形狀,這樣,這個水分子的氧原子,就有機會與另一水分子的氫原子產生引力 。所以,在冰點以下,形成固體,此時,水分子之間的分子鍵是嚴絲合縫,強勁有力的 。
大家明白了分子之間是有"力“存在的,也就是"分子鍵“的存在 。這個分子鍵的長短、強弱,決定光:
通過一一分子鍵長且弱 。
白色一一分子鍵短且強,被反射 。
黑色一一分子鍵長且強,被吸收 。
赤橙黃綠青藍紫一一分子鍵剛好等于可見光波長,只反射單色光 。
好了,玻璃之所以透光,就是它的分子鍵弱,且離開的較遠,所有可見光能順利鉆過 。
其反射的部分可能與表面的鍵,及原子核有關 。
【光為什么能穿過玻璃,光為什么可以穿過去玻璃】分子鍵,也是作物生長的關鍵 。所以,研究分子力學,比研究量子力學更有現實意義 。分子力學不是化學,是物理與化學的結合部 。

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