光为什么能穿过玻璃？

光能穿过玻璃的原因与光的波动性和玻璃的原子结构有关。当光射到玻璃表面时，光会与玻璃中的原子相互作用。光通过玻璃的过程可以分解为以下几个步骤：

1. 光的吸收与发射：光子（光的粒子）与玻璃中的原子发生相互作用，使原子中的电子从低能量状态跳跃到高能量状态。这个过程中，光子被电子吸收。然后，电子在短时间内回到原来的低能量状态，并重新发射一个光子。新发射出的光子具有与被吸收光子相同的能量（频率）和相似的传播方向。
2. 折射：光在从空气进入玻璃时，会发生折射现象。这是因为光在玻璃中的传播速度比在空气中慢，导致光的传播方向发生改变。当光从玻璃重新进入空气时，也会发生折射。
3. 玻璃的透明性：玻璃对于可见光是透明的，这意味着它不会吸收可见光的大部分能量。这是由于玻璃的原子结构决定的。对于某些波长的光（如紫外光和红外光），玻璃是不透明的，因为它们的能量与玻璃中原子的能级结构相匹配，导致它们被吸收。

总之，光能穿过玻璃是因为光子与玻璃中的原子相互作用，被吸收后又被重新发射。同时，玻璃对于可见光具有透明性，因此我们可以看到光穿过玻璃。

物理系毕业生为您解答这个问题。

光穿过玻璃的现象也叫做透射，光能不仅能穿过玻璃也会在玻璃表面发生反射，同时还在玻璃内部发生折射，另外，部分光也是会被玻璃吸收的。所以现实中，出射光的强度永远是没有入射光强的。

我们知道，用经典物理的理解光是一种电磁波，用量子力学去理解，光具有波粒二象性。这就产生了光跟玻璃这种物质发生的作用的两种理解方式。

我们这里仅以经典物理学讨论可见光。光进入某种物质，就会跟组成这种物质的原子或者分子的最外层电子发生作用，如果某种光携带的能量，恰好跟最外层电子的某些能级重合，那么这些物质就会跟光发生作用。你可以说是共振也行或者是能量交换也可以。激光器就是利用这样的原理来实现放大的。

完全透射的情况，用光子说光没有跟组成光的原子和分子的外层电子发生作用，而是最大程度的穿过原子和分子的空隙从另一面跑出来，于是产生了透射的现象。如果用波动性力量来说，就是广播跟组成物质的外层电子发生作用再发射出来过程很复杂。

说的有些乱，也不知道能不能给您解释清楚。

物质是由高能量子组成的封闭体系，而且所有物质的封闭性都是介于0-1之间的。比如我们感受物体时，实际上感受到的是电子对我们的屏蔽即电子的高速运动。在原子中的绝大部份空间都是空的。于是，我们获得了一个有机的景观，物质封闭性的大小并不是绝对的，除了物质本身的封闭性之外，还取决于感应封闭性的主体。玻璃对于人来说，其封闭性近似为1，表现出封闭的一面；然而对于光子而言，玻璃的封闭性趋近于0，表现出可穿透性。这是因为光子非常细小，且其弛豫时间非常短暂，远非人类相比。

本题可普及到以下一系列问题：

①为什么乘电梯手机没信号？

②为什么乘地铁手机有信号？

③为什么水的透光率(或光速)约3/4(c)？

④为什么玻璃的透光率(或光速)约2/3(c)？

⑤为什么日光尚不能透过薄纸？

⑥为什么核辐射α线也不能透过薄纸？

⑦为什么核辐射β线具有超强穿透力？

⑧为什么高频γ电磁波有超强穿透力？

⑨为什么万有引力(引力子)无所不穿？

笔者认为：原理包括普遍的与专用的。

普遍原理绝无反例，例如牛顿三定律。

专用原理有参数条件。万有引力只适合有G参数对象，光电方程只适合有h参数的对象。

本题隐藏的原理是：

穿透率(Λ)与粒子半径平方(r²)成反比与震荡频率(f)成正比：Λ=kf/r²...(1)。

先来分析公式(1)中的k，k是材料特性参数，取决于凝聚态材料的晶体性或可透过性指标。

我们知道，材料粗略分为晶体与非晶体。

晶体的原子，如金属、半导体、碳，价电子较活跃，内空间轨迹密度大，即电子能隙较窄，与外来粒子的碰撞概率大，具有可屏蔽性。

非晶体分子，如玻璃、陶瓷，价电子不活跃，内空间轨迹密度小，即电子能隙较宽，与外来粒子的碰撞概率小，具有可透过性。

再来分析公式(1)中的f与r。由于频率f=c/λ，λ=2πr...(2)，故只分析射线的粒子半径r。

就中频电波，如300kHz的波长λ=1km，光子半径：r=λ/2π=159米，远远大于或绕过一般障碍物。故电波几乎不被屏蔽。

就微波而言，波长例如为6.28毫米，光子半径：r=λ/2π=1毫米，比障碍物小很多，极容易被钢铁类的晶体材料阻碍。故乘电梯手机不能接受微波信号。

但收音机低频信号不受影响。而公交车、地铁、地下、水下，因为玻璃、地层、混凝土、水是非晶体，不能完全阻碍微波信号的透过。

就伽玛射线而言，频率为3×10¹⁹Hz波长10⁻¹¹米，光子半径只有r=1.6皮米，而原子内空间半径约100皮米，光子就有很大机会穿过晶体材料较窄的电子能隙，核辐射需很厚的铅屏蔽。

就β核辐射而言，β粒子是电子，半径只有2.82费米，远小于原子内空间半径10万费米。故β射线具有超穿透性。(电子)中微子无所不穿，也是这个道理。

就α核辐射而言，α粒子是氦核，半径与原子相当约100皮米，因此很容易薄纸屏蔽。

就太阳光而言，平均波长如：λ=500纳米，光子半径为：r=λ/2π=80纳米，接近分子尺度。故太阳光很容易被薄纸遮住大部分。

就万有引力而言，根据普朗克卫星在距离地球150万千米处测得的宇宙微波背景辐射辐射波长7.35厘米，可以认为引力子的最大波长，其半径也只有r=0.0117米。

日常涉及地球引力波的初始波长要缩小150万千米/0.12=1250000万倍，即r₀=0.9皮米，远小于原子100皮米，故引力子可穿越物体。

简便算法：初始波长是质子光速自旋激发的场量子波长：λ₀=h/mc=1.32皮米，r₀=0.21皮米。与上述结果数量级一致。

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这个问题非常有趣，要理解为什么光能穿过玻璃，首先需要了解光的性质和玻璃的结构。

光本质上是一种电磁波，它在能量传递过程中具有粒子性和波动性，当光传播到一个介质中时，它会与介质中的原子或分子相互作用。玻璃是一种非晶态固体，由硅酸盐或硼酸盐等化合物组成，它的分子结构排列得非常有序，使得玻璃具有透明的特性。

当光传播到玻璃中时，它会与玻璃中的分子相互作用，这种相互作用可以通过散射、吸收和折射等方式发生。

首先，一部分光会被玻璃中的分子吸收，并转化为分子的内部能量，这些被吸收的光子能量可以引起分子的电子跃迁，从而提高分子的能量状态。

另外一部分光会受到分子的散射作用。散射是光在传播过程中由于遇到介质中的杂质或分子而改变传播方向的现象。当光在玻璃中遇到杂质或分子时，它会与之相互作用，并发生散射，这部分散射的光会以不同的方向传播，所以我们才能通过玻璃看到周围的物体。

最后，剩下的光会继续向前传播，但在传播过程中会发生折射。折射是光在由一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。当光从空气进入玻璃时，由于玻璃中分子的电荷分布不均匀，导致光在传播过程中改变方向，这种折射使得光能够在玻璃内部传播并穿过玻璃。

折射的发生是由于光在两种介质之间传播速度不同引起的。在空气中，光的传播速度较快，而在玻璃中，光的传播速度较慢。当光从一个介质传播到另一个介质时，它的传播速度会发生变化。这种速度变化导致光的传播方向改变，使得光能够在玻璃中传播并穿过玻璃。

光虽然能穿过玻璃，但是光在玻璃中传播时会发生损耗，即光的强度会逐渐减弱。这是因为部分光会被吸收和散射。所以当光从一个光源射入玻璃时，传播到玻璃的另一侧时，光的强度会减弱。但对于普通的玻璃来说，这种损耗是很小的，所以我们仍然可以看到透过玻璃的光线。

总结起来，光能够穿过玻璃是因为光与玻璃中的分子相互作用而发生的现象，一部分光被吸收和散射，而剩下的光通过折射的方式在玻璃中传播，这种折射是由于光在两种介质之间传播速度不同引起的。

光虽然能穿过玻璃，但并不是百分之百地全部穿越，会发生损耗，但对于普通的玻璃来说，损耗是很小，甚至可以忽略，所以我们仍然能够看到透过玻璃的光线。