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好多答案批評這道題的提法。

當然這道題算不上嚴謹，反例很多。但是其實這是一個很深刻的問題。綜合各種物質，平均而言，確實，波長更長可以繞過去，波長更短可以衝過去，可見光的穿透力是最弱的。

這個問題可以拆分成兩部分。

一、為什麼存在一個頻率範圍，比較不透明？從基本原理上說，這是因為兩條原則：

1. 物質有基本的組成單位，即原子分子。這個基本尺度是「不透明」的波長的來源。如果物質是連續可分的，還突然冒出一個波長比別人更不透明，那才是怪事了。（剛好最近在下面一道題兜售了一下，原子是多麼的重要。）

2. 相似尺度（更準確一點，應該理解成頻率共振）的物體，更容易相互作用。可見光和原子頻率相似，所以更容易被吸收和反射。一些回答裡面，用量子力學計算物體對不同波長光的吸收，就是這樣一個例子。

當然，原子容易吸收的光的波長，定量的計算需要量子力學波函數電子云什麼的。但是定性的估計，用一些常識就可以了。原子半徑 米，周長是 米。電子速度約是光速的1/100（其實這就是著名的 ），所以為了讓電子在原子核外運動，和電磁波共振，需要的電磁波波長約為，和可見光波長是接近的。（差了一個量級，是因為實際上我們要算的是原子的能級差，而不是能級本身，以及氫原子的萊曼線系確實是紫外的。）

多說一句，相似尺度更容易相互作用，也是我們得以用重整化群和層展來認識這個世界的基礎 -- 我們沒必要一次性認識到這個世界的最基本的理論，而是可以一層一層地（按牛頓力學、相對論、量子論等）認識這個世界。

二、為什麼這個比較不透明的頻率範圍恰好是我們能直接用眼睛看見的「可見光」？因為不透明有如下特點：

1. 比較容易看見。透明到穿過視網膜的程度，對生物體來講比較難感知（天線寶寶除外）。
2. 看見以後更有用。如果你看見的是一個比較透明的波段的話，那麼你看見的和摸到的世界將非常不一樣。這樣，世界將更難認知。
3. 補充一下評論區雲航說的，太陽光能量在可見光區最大。

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最後，我覺得，提一個嚴謹而平庸的問題是容易的。提一個深刻的問題，就算不那麼嚴謹，也是很難、很需要創造力的事情。知乎上面又不是出高考題，又不需要評分標準，所以，問題沒必要像解答那麼嚴謹。對深刻而不嚴謹的問題，或許可以多些寬容。

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玻璃：？？？

空氣：？？？

水：？？？

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題中提到的

微波，紅外線，紫外線，x射線，伽馬射線，可見光

都屬於電磁波。首先看一下電磁波頻譜圖：

可見光是完整電磁波的一部分，不同種類的光線對應著不同的波長(頻率)段，微波，紅外線，可見光，紫外線，x射線，伽馬射線對應的電磁波波長依次降低，不同顏色的光對應的也是不同的波長，一般來說，從紫色到紅色，其波長大約從 400nm到750nm左右。 關於可見光的一些性質可以參考下面這個視頻：

【子乾科普】天空為什麼是藍色的子乾的視頻 · 21.4 萬播放

那麼為什麼有的物質透明，有的不透明呢？這件事還要從量子力學說起。

用最簡單的氫原子來說明：氫原子由原子核和一個核外電子構成。與宏觀不同的是，原子中的核外電子只能穩定處在一些列離散的狀態上，每一個狀態都有著確定的能量。電子可以在不同的能級之間躍遷，這個過程就會吸收或者發射光子。

比如說電子處在能量為 狀態上，則有可能自發地躍遷到能量較低的 狀態上，並釋放出能量為 的光子。而不同能量的光子就對應著不同的顏色/種類。

當然，處在能量較低的 狀態的電子，如果恰好吸收了一個能量為 的光子，則會被激發到能量為 狀態上。

而由於核外電子能穩定存在的狀態是離散的，因此，只能放射/吸收特定能量的光子，或者說，特定顏色/種類的光。而對於其它光子則完全置之不理，換句話說，其它能量/波段的光子能毫無阻礙的穿過去。

比如說，氫原子的發射吸收光譜為：

可以看到，氫原子只會發射特定顏色的光（下圖），或者吸收特定顏色的光（上圖），這兩者是完全對應的。

對於一個原子是這樣，由大量原子構成的物質雖然複雜了許多，但是也具有類似的性質：

宏觀物質往往會對特定能量段的電磁波具有強烈的吸收，而對其它能量段的電磁波幾乎毫無阻礙。

這其實就是量子效應的宏觀體現。

我們知道玻璃往往都是透明的，這是因為玻璃恰好（幾乎）不吸收可見光波段的電磁波。下圖是玻璃對電磁波波譜的透過情況^[1]：

可以看到，在可見光波段0.4um-0.75um，玻璃對可見光的透過率幾乎是100%，而對更短波長（更高頻）的電磁波則透過率持續減小，也就是說，如果用X光或者gamma射線來看，那麼玻璃其實並不是透明的。

而當電磁波波長大於1.5um的時候，這塊玻璃的透過率也開始下降了。這屬於紅外線的波段，也就是說，這塊玻璃對紅外線也不是完全透明的。

所以，玻璃是不是透明，也要看對應的電磁波波長是多少。

當然，其它的物質也有類似的特點。

微波就無法透過金屬，但有很強的反射，因此可以用金屬做導管，製成波導：

而金屬網，往往能夠屏蔽電磁信號，也就是無線電、射頻等波長（頻率）較可見光長（低）的電磁波，也就是說，金屬網對相應的電磁波是不透明的，但是金屬網對可見光卻是透明的。

回到題主的問題：

為什麼微波，紅外線，紫外線，x射線，伽馬射線都能穿過物體，唯獨可見光不能？

題主的這個問題本身並不嚴格成立。電磁波能不能穿過物體，跟電磁波的波長/頻率以及物體的性質有著非常密切的關係，需要具體情況具體分析。

需要多說一句的是，能不能透過也跟物體的厚度有關係的。玻璃也會吸收可見光。如果玻璃做的非常厚，那麼也有可能導致玻璃透不過去可見光。對應其它物體與波段的電磁波也是類似的道理。

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我的上一個回答 (●ˇ?ˇ●) 我的下一個回答

參考

1. ^https://refractiveindex.info/?shelf=glassbook=BK7page=SCHOTT

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更新：提取了Ref1^[1]、Ref2-3的原始數據，坐標統一以後大概長這樣，可見光區波長為400-760 nm，對應坐標 lg λ/nm = 2.60-2.88：

可見光區附近的吸收反而是最弱的。

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首先要明白吸收光的原理，物質吸收光是因為分子被激發到了高能量的狀態。

從波長長到短，遠紅外波段一般對應轉動能級的激發，近紅外波段一般對應振動能級的激發，紫外-可見波段一般對應外層電子的激發，X射線波段對應內層電子的激發，更短波長的對應核能級的激發。

其次「穿過」也是一個模糊的概念。直覺告訴我們，如果有一個厚度的溶液（其中吸光物質的濃度為 ）能夠吸收50%的光，那麼再次穿過相同厚度的溶液光強將繼續減半。這樣就可以定義一定厚度、一定濃度的溶液在一定波長處的吸收光的能力 ，滿足 （朗伯-比爾定律）。

其中T是出射的光強，T0是入射的光強。這一定律對固體、氣體也是適用的。 隨著不同的波長變化而變化。

有了上述兩個概念，我們就可以定量的描述光透過物體的能力了。以水為例（由於水是純物質，濃度恆定，所以 合併在一起作為下面所有圖的縱坐標），橫坐標是波長。

紅外光區：^[2]

近紫外-可見光區：^[3]

遠紫外區：^[4]

沒有覆蓋的波段有時間再補，有時間的話做一張縱坐標尺度統一的圖。

參考

1. ^The ultraviolet absorption spectrum of liquid water https://doi.org/10.1063/1.439733
2. ^Isotope effects in liquid water by infrared spectroscopy. III. and spectra from 6000 to 0 cm-1 http://dx.doi.org/10.1063/1.3258646
3. ^Visible and near-ultraviolet absorption spectrum of liquid water http://dx.doi.org/10.1364/ao.38.001216
4. ^Absorption Coefficients of Liquid Water and Aqueous Solutions in the Far Ultraviolet http://dx.doi.org/10.2307/3571475

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題目里說的微波、紅外線、紫外線、伽馬射線，包括可見光，都是電磁波，無非是有些波長長頻率低，有些波長短頻率高。問題討論的是不同電磁波的穿透性。

不同電磁波穿過物體的方式也不一樣，有的是衍射，有的是透射，有的是自身強度衰減，有的是燒穿介質。我們對穿透做如下定義，如果一定強度的電磁波直射在介質表面上，可以在厚度為L的介質背面接收到強度下降一半的能流密度，則該電磁波的穿透尺度為L。

所以題主感興趣的應該是，可見光對應的L是不是最小的？

1.可見光是什麼？

可見光是波長430-760 nm的電磁波，恰好是地球表面接收到的太陽輻射能量最集中的區域，很顯然這是自然選擇的結果，喜歡在白天出門的智人看到的基本都是太陽照在物體上的反射光。

可見的中心波長和太陽輻射譜的最強輻射峰值波長非常接近，而太陽輻射幾乎是黑體輻射，峰值波長對應於5500 K的黑體。黑體輻射的峰值波長 和黑體溫度 成反比，這被稱為維恩位移定律。

所以可見光的範圍完全是靠太陽溫度決定的，和對物質的穿透能力並沒有關係。

同時恆星的溫度範圍十分廣闊，差幾倍幾十倍完全不是問題，可見光的波長雖然不能變化的太離譜，但差個幾倍完全可以。從這個視角看，可見光和紫外線、近紅外、中紅外沒有本質區別（遠紅外溫度太低，差別會很大）。

2.電磁波是怎麼穿透物體的？

很顯然這裡的物體不是指大氣、海洋抑或星際介質這些大尺度，而且常常可以透過可見光的流體。而是金屬、玻璃、木頭、陶瓷、石頭、塑料等生活常見的非流體，也就是固體。

電磁波如果波長遠大於物體，可以直接衍射繞過物體，長波電台能輕鬆翻山，收音機用的無線電能輕鬆穿牆，微波爐可以加熱亞米級的食物，遠紅外線穿個塑料袋也沒什麼問題。

所以對於電磁波衍射，穿透尺度 就近似等於波長 ，波長越長穿透越強。

電磁波如果波長極短，電磁波會更像粒子，用光子來描述更合適，光子的尺度正比于波長 ，能量正比於頻率 ，波長越短，則頻率越高，對應於能量更高但尺度更小的光子，尺度小保證了光子不容易「碰到」組成物質的粒子，能量高保證了即使「碰到」了，受到的影響也小。所以波長越短的電磁波也越容易穿透物體。

對物質的單層原子，物質原子間距越大，原子越稀疏，越容易穿透。每層原子信號的衰減率一定，則信號衰減到一半的距離和原子間距成正比。兩者結合，穿透尺度 和原子間距的平方 成正比。而波長對能量和尺度的雙重影響，使穿透尺度 和波長的平方 成反比。再考慮物質原子本身佔據空間，起到的阻擋作用，越大的原子阻擋越強，穿透深度還需要一個比例係數 來調節不同的物質，對於木頭大約是 ，最終結果是

所以對於電磁波的透射，穿透尺度 反比于波長 的平方，波長越短穿透能力越強。

3.哪個波段的電磁波，穿透能力最弱？

簡單的把透射和衍射的尺度相加，代表實際穿透尺度，即

拿Python隨便畫一下，上邊木頭，下面鋼鐵，很明顯最弱的穿透在 附近，也就是紫外線和X射線交界處，可見光離這裡不算近，但也不算遠。

現在我們可以回答這個問題了，電磁波穿透能力最弱的，是紫外線和X射線交界處，也就是極紫外或者軟X射線。可見光的穿透能力雖然沒有那麼強，但也沒有那麼弱，只能算中等偏弱。

如果以能否透過1mm厚的木頭片為界，波長 的電磁波的穿透能力都很弱雞，剛好是軟X射線，紫外線、可見光、紅外線集體團滅，這四種電磁波對常見物體幾乎都不透明。

從圖上看，如果鐵磨到頭髮絲那麼薄（1微米），對可見光應該是透明的，在村裡還沒通網的時候我就聽說過，但並沒有在網上找到這個的實驗。

4.譜線吸收和這道題有沒有關係？

原子譜線波長最長的Hα譜線637.1nm，屬於可見光紅光，最短的無限短，但受限於發生效率，一般可探測的最短譜線也只到極紫外區。而分子譜線可以輕易的覆蓋可見光到紅外部分，部分有機染料的顏色就來自於染料分子譜線吸收。如此譜線如此寬泛而又找不到相關性，那就說明，

這道題事實上和譜線並沒有關係。

這道題事實上和譜線並沒有關係。

這道題事實上和譜線並沒有關係。

更何況原子譜線在可見光是有選擇的吸收，比如銅離子的藍色。

譜線看起來那麼有道理其實來自於兩個巧合。

第一個巧合是太陽溫度剛好在5500K，黑體輻射的中性波長與原子譜線略有重合。但如果太陽溫度更低一些，發射更多的紅外線，也許一眾答主就要答分子譜線吸收了（也不一定，分子譜線吸收高中課本不講）。

第二個巧合是原子大小和固體物質里的原子間距在同量級，根據前面的分析，很容易推斷出衍射和透射都弱的波長要比原子間距尺度的波長略小。利用波爾量子化駐波條件，原子譜線的波長必然接近原子尺度。所以最弱電磁波的波長、原子間距尺度、原子尺度、原子譜線波長，全都差不多。

5.那……玻璃呢？

玻璃透明、橡膠透明、有些塑料透明、鑽石透明、糖塊透明、鹽粒透明、冰塊透明、水晶透明、石英透明、橄欖石透明、雲母透明、方解石雙折射透兩個明。

上面這些要麼是晶體要麼是准晶體，特點是裡面的原子周期性排列形成一個個的晶格。

電磁波和周期性排列的晶格作用，變化也是周期性的，就有可能從另一面出去。而非晶體隨機排列的原子，就可能讓光子找不到路而迷失在物質內部，逐漸耗散。

就像在規劃好的城市，大馬路橫平豎直，不容易迷路，想去哪去哪，從進京到出京很容易。但是到一個規劃混亂的城市，進去就迷路，八成你要在裡面轉上好幾天，買不起吃的還得餓死，再也出不去了。

至於什麼晶體透明什麼晶體不透明，為什麼准晶體也透明，為什麼有些波段透明有些波段不透明……別問，想知道你就去學材料。

5.總結

第一，穿透物體能力最弱的電磁波是軟X射線和極紫外線，因為這個波長的電磁波衍射和透射都很弱。

第二，軟X射線、紫外線、可見光、紅外線幾乎都不能透過常見物質，特別薄的和微觀結構特殊的物質除外。

第三，原子譜線和這道題並沒有什麼關係，因為原子只吸收特定波長的電磁波。

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感覺又是進化的一個結果？我們眼睛能感知的光自然會具有如下特性：

1.能被大部分物體反射

這樣太陽才照得亮它們。

2.來源廣泛

長個能看見γ射線的眼睛有什麼必要嗎？等待數萬年一遇的宇宙奇觀？

3.波長不太長

眼睛是為了導航的，波長太長衍射現象太明顯，看到的障礙物/獵物都化開了。

這篇回答沒有任何文獻依據，純屬個人猜測，非常歡迎任何的指正與批評！

PS.關於問題評論里與另一個回答里提到的透明物體問題，我覺得反而印證了我的說法：透明硬質的物件在自然界中本來就不常見，所以許多蟲子會不斷地撞擊玻璃，鳥類也可能會撞死在玻璃幕牆上：進化沒有教過它們還可以有這種東西。

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