玻璃为什么是透明的?

光可以用波长来划分，人眼看见的只是光的一种，叫“可见光”，所以能穿透一般玻璃的光叫“可见光”。这种可见光是波长介于390纳米到750纳米之间的一种电磁波。我们通常意义上所说的透明与不透明，都是局限于在这个波段范国内来论事的。事实上，你看上去透明的东西，如果超出这个波段的“不可见光”的电磁波，就不一定是透明的了。整个电磁波，还包括红外线、无线电波、伽玛射线、X射线等，可以穿过很多很多的固体。例如X光就是波长很短的光，连人体也可以穿透，大部分物质对X光来说都是透明的。
那么，什么决定了物质对光的作用呢，因素很多，最基本的就是物质的电子结构。物质是由原子组成的，在原子中，电子围绕着原子核转，就如同地球围绕着太阳转一样。我们知道物质原子是由原子核和电子构成的，实际上电子很活泼，可以吸收光子从而增加自己的能量。光一旦被吸收，这个物质就表现为不透明了。但也并不是什么光都吸收的，具体的选择是由量子力学规律所决定的。玻璃原子内部的电子无法吸收可见光，所以光线就直接穿透过去，因而呈现透明状。但是，玻璃也并不是永远透明的，比如说对于某些红外和紫外光线，玻璃就不透明了，因为那些光线玻璃可以吸收。另一个例子就是硅，半导体硅晶片是黑色的，因为可见光会被吸收，但是硅对大部分红外线都是透明的，可以替代玻璃。
可以把物质当成有一定网眼大小的筛子，光是各种尺寸的小球通过这个筛子，球太大不能通过，太小也不能通过，恰好在一定范围就可以。固体的原子间距、化学键长度都不过零点几个埃（A），1埃相当于0.1纳米，而可见光的波长是400到700纳米，是前者的上万倍，无论如何都穿不过去。就好象一个人要从一根头发丝宽的缝中挤过去一样，是完全不可能的。金属是一类特殊的例子。其电子结构与上面提到的大部分物质不同，存在着大量可以到处乱跑的自由电子（这也就是为什么金属可以导电的原因），所以对光的作用也不同。这些自由电子构成一片电子海洋，可以有效地反射电磁波。所以经过加工的光洁度高的金属表面，会对光线有着良好的反射，可以用来作镜子。更多的物质并不是简单的均匀材质，而是大量小颗粒的杂乱堆砌，这样就会造成对光的无序散射，外在表现就是这种物质也不透明。