№19 透明的玻璃（2）
（三）玻璃透光的奥秘
为什么玻璃能够透光？沙子的成分和玻璃一样，为什么沙子却不透光？
玻璃由硅原子和氧原子组成。原子的中央是原子核，周围是数量不等的电子。比起原子，原子核和电子的尺寸简直微不足道。换句话说，原子内部仍然有许多空隙，能够让光穿透。
其原理是，光穿透原子时，其能量如果足够（恰到好处）的话，会被电子吸收并使电子移动。但如果光的能量不够，则电子不会移动，也不会吸收光。这就是原子世界的基本法则——量子力学。打个比方，一个原子好比一个体育场，而电子好比看台上的几个座位。如果想要升级到更好的座位，就必须付更多的钱——能量。
玻璃里的量子排列方式与众不同，光所带来的能量远不足以使其内部电子移动，因此不会被吸收，而能够直接穿过原子。这就是玻璃透明的原因。但另一方面，紫外线属于高能光，能够被玻璃的原子所吸收，因此无法穿透玻璃。这就是为什么玻璃能够防晒。而普通的物质因此能够轻易吸收光能量，所以是不透明的。
（四）玻璃推动科学进步
当阳光以一定角度穿透玻璃时，会在墙上形成迷你彩虹，但人们一直无法解释其原因，以为这些彩色是玻璃本身固有的。直到牛顿揭晓了其背后的秘密。他发现透明的阳光透过棱镜能变成七色光，反过来，七色光也能恢复成白光。他因此推断，白光本来就是七色光的混合，透过玻璃后才各自分散。这也是为什么光透过水滴也能形成迷你彩虹的原因。这就是牛顿发现的彩虹原理。
玻璃不仅推动了物理学的进步，更为化学作出巨大贡献。此前的化学实验，化学反应都在不透明的烧杯里进行，难以看到其变化过程。玻璃的透明与惰性，明显是非常理想的化学实验容器。如果在玻璃里加入氧化硼，还能使玻璃能够抑制热胀冷缩，形成耐热玻璃，从此不需要再担心玻璃受热导致热胀冷缩不均匀而碎裂了。可以说，玻璃是西方近代科学革命的一个必要条件。
