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刀小娱记者|那么为何很多物体都是不透明的?，既然原子中的大部分空间是空的,

新西兰物理学家卢瑟福于1909年做了一个非常著名的实验－α粒子散射实验 ， 实验的过程简单来说就是利用α粒子来连续轰击厚度为微米级别的金箔 ， 结果发现大部分α粒子都能顺利通过 ， 方向并未发生改变 ， 只有一小部分发生了偏转角度较大的方向改变 ， 而被反弹回来的粒子数量更加少 。 该实验否定了原有汤姆逊的“枣糕”原子模型 ， 进而确立了原子核式的原子模型 ， 即原子由原子核和核外电子所构成 ， 原子核只占据原子体积的极小一部分 ， 但原子的大部分质量和几乎全部的正电荷都集中在原子核区域 ， 核外电子和原子核之间拥有较大的空间 。
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在后来的研究中 ， 科学们在此基础上又发现原子核由质子和中子所组成的结论 。 那么 ， 有朋友不禁要问了 ， 既然原子核与电子之间的空间那么大 ， 那么光线就应该可以顺利通过 ， 为何大部分的物体在我们看来并非透明的呢？
【刀小娱记者|那么为何很多物体都是不透明的?，既然原子中的大部分空间是空的,】根据近现代科学研究的成果 ， 人们对于原子的大小有了一个基本的形象概念 ， 那就是原子的尺寸很小 ， 其直径为10^(-10)米级别 ， 而原子核的尺寸更小 ， 直径只有10^(-15)米级别 ， 也就是说原子核与整体原子体积相比 ， 差了15个数量级 ， 原子核与原子从尺寸的直观比较来看 ， 相当于一只蚂蚁与一个体育场的差别 ， 这也使得人们认为原子可以进行很大程度压缩的原因 。
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但是 ， 随着人类对微观世界和观测研究的不断深入 ， 特别是量子力学的逐步发展 ， 对原子特别是核外电子的运动规律有了一个全新的认识 ， 那就是核外电子的运动遵循波粒二象性的基本规律 ， 即核外电子在绕原子核运动时 ， 并不是固定地占据一个位置 ， 而是以随机的方式分布 ， 它会以一定的概率从低能级轨道出发 ， 尽可能地占据整个原子核外空间 ， 形成所谓的“电子云” 。
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我们知道 ， 一个物体透不透明 ， 取决于光线是否能顺利通过 。 而光线作为一种电磁波 ， 其本身并不会与原子核发生作用 ， 也不可能穿透原子核 ， 只能与原子核外的电子发生作用 ， 光线所携带的能量会有一定几率激发电子的能级跃迁 ， 从而能量被电子所吸收 。 这里就有几种情况 ， 一种是光线的能量被电子吸收的程度很低 ， 那么大部分光线就会穿透原子 ， 物体呈现出的就是透明的状态；还有一种是光线的能量有一定的比例被电子吸收 ， 穿透原子以后光线的能量衰减得比较严重 ， 但仍有一部分穿透原子 ， 那么物体就会表现出半透明状态；最后一种就是大部分的光线都会被电子所吸收 ， 表现出来的就是光线几乎透不过原子 ， 那么呈现出来的就是物体不透明 。
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由此可以看出 ， 物体透不透明的决定性因素 ， 就是光线能量被电子所吸收的程度 。 即使常规状态下我们认为金属的光线透过性很差 ， 但是卢瑟福实验中应用的是微米级别的金箔 ， 由于物体的厚度极小 ， 光线的能量被电子吸收的效率不是太高 ， 所以大部分光线能够透过金箔 ， 我们从外界来看 ， 金箔就是透明的 。 相反 ， 如果我们拿常规状态下是透明的物体 ， 比如玻璃 ， 虽然在一定厚度以内 ， 光线的透过性很好 ， 但是我们持续增加玻璃的厚度 ， 那么玻璃组成物质原子中的电子 ， 所吸收光线的总效率就会明显增加 ， 所能透过原子的光子总量也就越来越少 ， 因此达到一定的厚度以后 ， 玻璃也会变得不透明起来 。


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