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原子很空那为什么光不能穿越原子呢

来源:网络 作者:佚名 时间:04-12 手机版

原子很空”其实是个不准确的说法。这个说法的来源是卢瑟福散射实验,这个实验用 粒子轰击金箔,发现会对粒子造成散射的截面只占整个原子截面非常小的一部分,进而推出结论:原子的绝大部分质量集中在直径只有整个原子直径的千分之几的区域内,原子内部实际上非常空旷。但是注意:这个结论只适用于 粒子轰击的实验。 粒子就是氦核,是一种很重的粒子,所以只在和同样很重的原子核碰撞时,才有明显的散射效应。然而一般可见光/红外光/紫外光/X射线等等,实际上主要是和原子中的电子产生相互作用的。电子的波函数弥散于整个原子内部,所以从这个角度上说,原子又一点也不空。至于光能不能穿越原子,要具体看光子的能量以及原子之间结合的方式,比如可见光能穿透玻璃,却穿不透金属,就是因为玻璃和金属中原子的结合方式不同。

光为啥不能穿过内部空空如也的原子?

可见光是指人类肉眼可见的光,它是电磁波的一种,而且只占据了一个很小的波段,波长范围在380nm至780nm之间。波长越长,光子的能量越低,比可见光波长略长一点,就是红外线;波长越短,光子的能量就越高,比可见光波长略短一点,就是紫外线。太阳光照射到我们身上,洋洋的暖意来自红外线,明亮的光线来自可见光,而既能默默杀菌又会引起皮肤老化的是紫外线。

当光穿过物体时,构成物体的原子吸收光子是有选择性的,每种不同的物质会挑选自己比较喜欢的能量的光子。可见光这个能量范围的光子是大多数固体物质都喜欢的,所以很多物体在肉眼看来都是不透明的。如果一个物体根本不吸收可见光,那么我们通常就认为它是透明的,比如水、空气、普通的玻璃等等。如果这个物体只吸收可见光的一部分,那么它不吸收的那部分光子,我们就可以通过肉眼看到,就认为它具有“颜色”,例如,蓝色的玻璃其实是不吸收蓝光的。

“透明”这个概念一般是针对可见光来说的。有些黑色物体,例如晶体硅,对可见光特别感兴趣,全盘吸收,然而对红外线来说,它其实是完全透明的。

原子吸收光为什么是有选择性的呢?这要从原子核外层的电子说起。原子是由原子核和电子组成的,原子的直径是1纳米,而原子核的直径只有万分之一到十万分之一纳米,电子的直径约为十万分之一纳米,也就是说,有一些比较小的原子核,其实大小跟电子也差不多,比较大的原子核,也只不过是电子的十倍那么大。这样算起来,原子内部只有差不多万分之一的空间被物质粒子占据,其余都是空的。那为什么光不能穿过去呢?

根据量子力学模型,原子核外的电子的能量分为不同的能级,电子不会在能级之间游离,只会从一个能级跨越到另一个能级。

1.当电子从高能级跨越到低能级时,会释放光子,光子的能量等于这两个能级之间的能量差。

2.当入射光子能量等于两个能级之间的能量差时,位于较低能级的电子吸收光子,从低能级跨越到高能级。

3.当入射光子能量大于跨越任何两级所需的能量差时,吸收了能量的电子就会完全脱离原子核的束缚,获得动能,成为自由电子。

原子内部是极其空旷的,光能穿透原子(或离子)的内部(或者说原子是透明的)吗?

原子的数量级是十的,负十次方米,原子核的数量级是十的,负15次方米这个大小比较相当于原子核在原子中就好像一粒绿豆放在足球场中,所以我们会说原子内部是极其空旷的

但是如果有光射进来的话,原子的核外电子会吸收光子而发生跃迁,从低能级越迁到高能级,而由于高能级的电池不稳定,越会越迁回低能级,从而释放光子,而释放光子会使我们的眼睛感光,

这个实验现象就是我们常说的焰色效应,那原子在火焰中会发出黄色的光,钾,原子或钾离子在火焰中会发出紫色的光,都是由于焰色效应

颜色是物体放出的光子,被人眼捕捉到的结果,而如果你学习过光电效应,就会知道原子能息,只能吸收特定波长的光子,也就是说,有的光可以,使原子发出光泽,而有的光不行,所以说原子是透明的,说法是错误的

光线为什么不能穿过固体原子间巨大的空隙?

觉得有两点:

1.光线具有波粒二象性,本身具有电磁波的特性和粒子的性质,这主要是粒子的特性,而且分子间的缝隙不会绝对笔直的.就好比你想把一个球从一个弯曲巷子一头扔到另一头是同一个道理.

2.既然是空隙,就有引力引起的吸附作用的影响.,就像海面吸水那样.

呵呵,如有不对或不好的地方还请多多指点下,本人喜欢物理学,有喜欢的朋友可加本人QQ:317808686

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