空气为什么是透明的？
简单说来，一种固体物质既不吸收也不散射光，那么这种物质看起来就是透明的。纯硅对光具有极强的吸收力：这是因为纯硅中的电子吸收了可见光而实现了能级跃迁。固体的电子结构可以解释为何金属闪闪发亮，纯净的金属之所以反射而非透射光，是因为其中充斥着大量的自由电子，而这些电子会将入射光再反向辐射出去，于是就挡住了那些想一直向前的光线，也就防止了透射。
在人的肉眼看来是均匀的材料，实际上是由许多很小的晶畴组成，这些晶畴间的边界被称作晶界，如果晶界间的距离比可见光的最短波长还小（换句话说，如果材料的折射率是均匀的，对光线透射并无阻碍），那么，这种物质看起来就是透明的。 每个晶界都会散射通过它的...全部
简单说来，一种固体物质既不吸收也不散射光，那么这种物质看起来就是透明的。纯硅对光具有极强的吸收力：这是因为纯硅中的电子吸收了可见光而实现了能级跃迁。固体的电子结构可以解释为何金属闪闪发亮，纯净的金属之所以反射而非透射光，是因为其中充斥着大量的自由电子，而这些电子会将入射光再反向辐射出去，于是就挡住了那些想一直向前的光线，也就防止了透射。
在人的肉眼看来是均匀的材料，实际上是由许多很小的晶畴组成，这些晶畴间的边界被称作晶界，如果晶界间的距离比可见光的最短波长还小（换句话说，如果材料的折射率是均匀的，对光线透射并无阻碍），那么，这种物质看起来就是透明的。
每个晶界都会散射通过它的光线；可是，如果晶畴足够小的话，光波实际上就可以从它们上面直接“跃”过去。
由二氧化硅和一些杂质组成的玻璃并不是真正的固体。更准确地说，它是一种过冷液体。玻璃内并没有晶界存在，因此它看上去是透明的。
相比之下，固体二氧化硅（砂子）里则存在明显的晶界，因而它是不透明的。
一个重要的原因：再坚实的物质，如果从原子的内部去看，它其实是空荡荡的。因为在原子的内部，原子核和电子的体积加起来不到原子体积的1000000000分之一。
况且，还没有证据证明原子核和电子就不能被光子穿过！所以，透明才是正常的！
要想弄清楚这个复杂的问题首先得弄清楚下面这个问题：一些物质为什么是不透明的？
对于不透明的物质，我们可以分为四大类：
1、由于自由电子的阻挡作用导致的不透明：这是金属不透明的原因。
2、能吸收光线的物质导致的不透明：这类物质的分子的电子的激发能比较低，恰好在可见光范围内，分子里往往有苯环、苯醌、联苯胺或其它共轭体系的结构，这种结构可以降低电子的激发能，使电子容易发生跃迁而吸收光子的能量。
这样光线就被吸收了。
3、由于透明物质的结构被破坏而造成的不透明。如玻璃是透明的，而玻璃粉则是不透明的；冰是透明的，而冰被砸碎了就是不透明的了。如果一种物质它的结构特点不符合1、2，那它就是可以通过光线的，但如果它的结构里有很多小空隙，那它就是白色。
这就是白色物体不透明的原因。
4、 1、2、3原因混合的结果。现实中的许多物体的不透明就是这个原因造成的。
如果一种物质它的结构里即没有自由电子，又没有容易激发的电子，物质的结构又很紧密，没有许多孔隙等条件。
那物质就可以通过光子，即是透明的。所以玻璃是透明的！
雪是白色的，这是构成雪花的无数冰晶所产生的反光造成的。由于冰对各种颜色的光的反射系数几乎都是相同的，而反射光和入射光又是完全同质的，因此在白天，雪花就是白色的。
然而，单独的一块冰晶又几乎是透明的，这就显得有些奇怪了……为了说明为什么雪不是透明的，我们必须讲讲雪花的形成过程。
空气非常寒冷时，云雾中的水分就会凝集到各种各样的微小的悬浮颗粒身边。不过，这种凝集过程非常之缓慢，因此水分子不会快速聚集到一起，而是形成一些非常漂亮的、表面异常平滑的晶体。
随后，在风的作用之下，这些晶体在空中互相碰撞，并最终形成了絮状的雪花。虽然一个晶体的表面因为反光弱而显得透明，但多个晶体的反光则会使雪花几乎变成“镜子”。这一比喻并非夸张，要知道，刚降落的雪能够反射95％的光线！正因为如此，刚下的雪才会显得如此洁白，人们在户外参加冬季运动的时候最好要戴上太阳镜。
随着时间的推移，冰晶体会逐渐变圆，其反光能力也随之减弱。冬季过后的雪只能反射50％的光线，而春天的雪也不如几个月前刚下的雪那样有光泽。
如果阳光从天空照射下来，它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨。
因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中的大多数，百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，它们来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。
虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，并改变自己的方向：光线被散射出去，这是我们化学家和物理学家们的说法。波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多。
所以散射的光中，紫光比红光几乎多10倍，而蓝光则几乎比红光多6倍。绿色的、黄色和橙色的光线，敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线，所以我们觉得这些散射的光是蓝色的——天蓝色的。发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵，他在130年前就已经发现了：当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时，光的波长不同，偏离的距离不同。
后来人们为了向他表示敬意，便把这个散射过程叫做瑞利散射。如果你向天空看去，你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光，而不是未经散射的阳光。
如果要看见这种白色的、未经散射的光，这种笔直向你落下来的光，你就得直接朝着太阳看去。
但是，你千万别这样做！因为直接照射的阳光很强烈，也很危险，它会在瞬间严重灼伤你的眼睛；如果你看久了，它会使你双目失明。
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