无色一定透明吗(水和空气是无色透明的，为什么我们能看到水而看不到空气呢？)

Posted 2023-05-28

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无色一定透明吗(水和空气是无色透明的，为什么我们能看到水而看不到空气呢？)

首先我们的眼睛是通过光线去探测物体的，其实一个透明的物体，我们根本看不到它们，而我们又能看到它们的原因是，有了背景的参考物。下面我们就分析下这个问题！

光与物体材料的作用

生活中透明的物体是可见的，这是因为光在通过这些物体时发生了弯曲。当光线击中物体时，会发生以下四种基本情况：

镜面反射：想想镜子或金属勺子。光线就像台球一样从物体表面反弹回来，使得原来的图像可以在物体中成像。
漫反射：想想未加工的木材、花朵或无光泽的表面。光线从物体表面向各个方向反射，显示出物体的形状和颜色。

吸收：想象一块黑色的煤或灰。光进入物体，被吸收并转化为热。
透射/折射：想想一杯水、玻璃。光直接穿过物体，但它的运动方向在进入和离开物体时发生弯曲。

每一种作用都会导致我们看到物体

事实上，所有的材料都以这四种方式与光相互作用。例如，考虑一辆红色跑车的引擎盖。有些光被镜面反射（导致我们看到了引擎盖上的眩光点和汽车反射出的树木图像）。一些光被漫反射（导致我们看到的红色）。有些光被吸收了（导致了我们看不到橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色的光，因为它们被吸收了。如果这些颜色没有被吸收，汽车看起来就会是白色而不是红色)。此外，还有很少的一部分光会发生透射/折射。

对于许多材料来说，可能只有一种与光相互作用的主导方式，而其他的方式作用效果都很小，基本上可以忽略不计。例如，水确实会吸收一些红光（这就是为什么海洋是蓝色的），水确实会反射一些光（这就是为什么太阳会在水面上反射出刺眼的光芒），但在大多数情况下，我们可以认为水是一种透明的物质，因为透射/折射占了主导地位。

现在，有趣的是上面列出的四种相互作用中的每一种都会改变光线。我们的大脑能够探测到光线的变化，并根据这些信息推断出物体的存在和形状。严格地说，我们从未看见过任何一个“物体”。我们只是看到“光”被一个物体改变了。这就是为什么制造能像人类一样看东西的机器如此困难：因为需要大量的智能设备才能从一个物体改变的光的模式中推断出物体的形状和位置。

当涉及到透明的物体时，我们看到它们是因为我们看到光在穿过物体时发生弯曲（折射）的方式。仔细看看一个玻璃杯。当你看着杯子时，你看到了什么？你只能看到杯子后面的图像，但是失真了。折射使光线通过杯子时发生弯曲，最终改变了背景图像。你的大脑足够聪明，能够通过背景图像的变形来推断杯子的形状。

这就引出了一个有趣的概念。如果一种透明材料的折射能基本消除，那么物体就几乎看不见了。消除折射效应的方法是将一种透明材料制成具有平行表面的平面。当光线进入平面时，它会弯曲，但当光线离开平板时，它会以同样的幅度弯曲回来。

因此，从另一边出来的图像是不失真的，透明的平面实际上是不可见的。难道你没有撞上过玻璃门的经历吗？就算没有这种视频总该看过吧。这其实就是窗户背后的原理。窗户是由透明玻璃制成的，并被做成非常平坦的形状，所以我们实际上看不到窗户。可以看到窗外的风景，就好像窗户不在那里一样（窗户并不是完全看不见，因为它们确实会反射少量的光，在适当的条件下也可以被我们的大脑探测到）。

说了这么多我相信你心中已经有答案了，为什么可以看到水，看不见空气？

能看见水是因为，我们在空气中看到了水对光线的弯曲，看不见空气是因为，我们在空气中看不见空气对光的影响。

如果空气密度发生变化，例如，夏天柏油路上热气腾腾，你是不是就看见了空气对光线造成的弯曲，这说明我们已经看到了空气。

同样的道理，如果我们深处在深海里，我们同样也看不见水，因为没有背景参考，但可以看见气泡。道理是一样的。