在辦公室工作,天氣好的時候,陽光穿過窗戶,非常耀眼,自然的光線使人十分舒服.可是,金屬,水泥牆,木板等很多物質都無法透過光線,而為什麼玻璃能讓光線穿透呢?越是看起來單純的現象,越含有深奧的內涵,這種情形很多.

普通,光線照射固體時,可分成下列三種情形:1.在固體的表面產生反射2.射入固體中被吸收3.通過物體.而1即稱為反射,2.稱為吸收,3.稱為透射.固體有的因原子和分子很規則排列而形成結晶,所以射進結晶的光線,除特定波長的光線以外,不被吸收而直接通過.像石英,水晶之類即是.而會吸收特定波長的光線稱為選擇性吸收.光是由電場與磁場的變化形成波動而傳出來的現象.射進結晶裡的光線之中,具特定波長的光電場和原子或分子發生相互作用.這就是選擇吸收.那麼,普通的固體為什麼不透明呢?這些固體即使是結晶體的構造,也因是小範圍的結晶,排列混亂,而且其界面(boundary )在固體中無盡地延伸,加上晶格缺陷(lattice defect,構成結晶體的原子有缺陷)和夾雜著不純物之原子.因此,射入這樣的固體的光線在其內部會不斷產生反射和折射,而阻礙了光線的通過.

然而,玻璃是結晶體嗎?玻璃如圖示,分子排列不規則,具有液體般的分子排列,分子昐與分子因共價結合(Covalent binding)而連接.一般認為玻璃原是一種黏度非常大的過冷狀態液體,在分子構造上是特殊的物質.除了玻璃以外的物質,只要具有這種分子構造的東西,也稱做玻璃體.液體內部是一種連續體(continuum),沒有界壁.所以,射入液體的光線可直接通過.玻璃可看成是一種液體,也是連續性,因此光線能夠通過