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好多答案批评这道题的提法。

当然这道题算不上严谨，反例很多。但是其实这是一个很深刻的问题。综合各种物质，平均而言，确实，波长更长可以绕过去，波长更短可以冲过去，可见光的穿透力是最弱的。

这个问题可以拆分成两部分。

一、为什么存在一个频率范围，比较不透明？从基本原理上说，这是因为两条原则：

1. 物质有基本的组成单位，即原子分子。这个基本尺度是「不透明」的波长的来源。如果物质是连续可分的，还突然冒出一个波长比别人更不透明，那才是怪事了。（刚好最近在下面一道题兜售了一下，原子是多么的重要。）

2. 相似尺度（更准确一点，应该理解成频率共振）的物体，更容易相互作用。可见光和原子频率相似，所以更容易被吸收和反射。一些回答里面，用量子力学计算物体对不同波长光的吸收，就是这样一个例子。

当然，原子容易吸收的光的波长，定量的计算需要量子力学波函数电子云什么的。但是定性的估计，用一些常识就可以了。原子半径 米，周长是 米。电子速度约是光速的1/100（其实这就是著名的 ），所以为了让电子在原子核外运动，和电磁波共振，需要的电磁波波长约为，和可见光波长是接近的。（差了一个量级，是因为实际上我们要算的是原子的能级差，而不是能级本身，以及氢原子的莱曼线系确实是紫外的。）

多说一句，相似尺度更容易相互作用，也是我们得以用重整化群和层展来认识这个世界的基础 -- 我们没必要一次性认识到这个世界的最基本的理论，而是可以一层一层地（按牛顿力学、相对论、量子论等）认识这个世界。

二、为什么这个比较不透明的频率范围恰好是我们能直接用眼睛看见的「可见光」？因为不透明有如下特点：

1. 比较容易看见。透明到穿过视网膜的程度，对生物体来讲比较难感知（天线宝宝除外）。
2. 看见以后更有用。如果你看见的是一个比较透明的波段的话，那么你看见的和摸到的世界将非常不一样。这样，世界将更难认知。
3. 补充一下评论区云航说的，太阳光能量在可见光区最大。

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最后，我觉得，提一个严谨而平庸的问题是容易的。提一个深刻的问题，就算不那么严谨，也是很难、很需要创造力的事情。知乎上面又不是出高考题，又不需要评分标准，所以，问题没必要像解答那么严谨。对深刻而不严谨的问题，或许可以多些宽容。

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玻璃：？？？

空气：？？？

水：？？？

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题中提到的

微波，红外线，紫外线，x射线，伽马射线，可见光

都属于电磁波。首先看一下电磁波频谱图：

可见光是完整电磁波的一部分，不同种类的光线对应著不同的波长(频率)段，微波，红外线，可见光，紫外线，x射线，伽马射线对应的电磁波波长依次降低，不同颜色的光对应的也是不同的波长，一般来说，从紫色到红色，其波长大约从 400nm到750nm左右。 关于可见光的一些性质可以参考下面这个视频：

【子干科普】天空为什么是蓝色的子干的视频 · 21.4 万播放

那么为什么有的物质透明，有的不透明呢？这件事还要从量子力学说起。

用最简单的氢原子来说明：氢原子由原子核和一个核外电子构成。与宏观不同的是，原子中的核外电子只能稳定处在一些列离散的状态上，每一个状态都有著确定的能量。电子可以在不同的能级之间跃迁，这个过程就会吸收或者发射光子。

比如说电子处在能量为 状态上，则有可能自发地跃迁到能量较低的 状态上，并释放出能量为 的光子。而不同能量的光子就对应著不同的颜色/种类。

当然，处在能量较低的 状态的电子，如果恰好吸收了一个能量为 的光子，则会被激发到能量为 状态上。

而由于核外电子能稳定存在的状态是离散的，因此，只能放射/吸收特定能量的光子，或者说，特定颜色/种类的光。而对于其它光子则完全置之不理，换句话说，其它能量/波段的光子能毫无阻碍的穿过去。

比如说，氢原子的发射吸收光谱为：

可以看到，氢原子只会发射特定颜色的光（下图），或者吸收特定颜色的光（上图），这两者是完全对应的。

对于一个原子是这样，由大量原子构成的物质虽然复杂了许多，但是也具有类似的性质：

宏观物质往往会对特定能量段的电磁波具有强烈的吸收，而对其它能量段的电磁波几乎毫无阻碍。

这其实就是量子效应的宏观体现。

我们知道玻璃往往都是透明的，这是因为玻璃恰好（几乎）不吸收可见光波段的电磁波。下图是玻璃对电磁波波谱的透过情况^[1]：

可以看到，在可见光波段0.4um-0.75um，玻璃对可见光的透过率几乎是100%，而对更短波长（更高频）的电磁波则透过率持续减小，也就是说，如果用X光或者gamma射线来看，那么玻璃其实并不是透明的。

而当电磁波波长大于1.5um的时候，这块玻璃的透过率也开始下降了。这属于红外线的波段，也就是说，这块玻璃对红外线也不是完全透明的。

所以，玻璃是不是透明，也要看对应的电磁波波长是多少。

当然，其它的物质也有类似的特点。

微波就无法透过金属，但有很强的反射，因此可以用金属做导管，制成波导：

而金属网，往往能够屏蔽电磁信号，也就是无线电、射频等波长（频率）较可见光长（低）的电磁波，也就是说，金属网对相应的电磁波是不透明的，但是金属网对可见光却是透明的。

回到题主的问题：

为什么微波，红外线，紫外线，x射线，伽马射线都能穿过物体，唯独可见光不能？

题主的这个问题本身并不严格成立。电磁波能不能穿过物体，跟电磁波的波长/频率以及物体的性质有著非常密切的关系，需要具体情况具体分析。

需要多说一句的是，能不能透过也跟物体的厚度有关系的。玻璃也会吸收可见光。如果玻璃做的非常厚，那么也有可能导致玻璃透不过去可见光。对应其它物体与波段的电磁波也是类似的道理。

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参考

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

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更新：提取了Ref1^[1]、Ref2-3的原始数据，坐标统一以后大概长这样，可见光区波长为400-760 nm，对应坐标 lg λ/nm = 2.60-2.88：

可见光区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，物质吸收光是因为分子被激发到了高能量的状态。

从波长长到短，远红外波段一般对应转动能级的激发，近红外波段一般对应振动能级的激发，紫外-可见波段一般对应外层电子的激发，X射线波段对应内层电子的激发，更短波长的对应核能级的激发。

其次「穿过」也是一个模糊的概念。直觉告诉我们，如果有一个厚度的溶液（其中吸光物质的浓度为 ）能够吸收50%的光，那么再次穿过相同厚度的溶液光强将继续减半。这样就可以定义一定厚度、一定浓度的溶液在一定波长处的吸收光的能力 ，满足 （朗伯-比尔定律）。

其中T是出射的光强，T0是入射的光强。这一定律对固体、气体也是适用的。 随著不同的波长变化而变化。

有了上述两个概念，我们就可以定量的描述光透过物体的能力了。以水为例（由于水是纯物质，浓度恒定，所以 合并在一起作为下面所有图的纵坐标），横坐标是波长。

红外光区：^[2]

近紫外-可见光区：^[3]

远紫外区：^[4]

没有覆盖的波段有时间再补，有时间的话做一张纵坐标尺度统一的图。

参考

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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题目里说的微波、红外线、紫外线、伽马射线，包括可见光，都是电磁波，无非是有些波长长频率低，有些波长短频率高。问题讨论的是不同电磁波的穿透性。

不同电磁波穿过物体的方式也不一样，有的是衍射，有的是透射，有的是自身强度衰减，有的是烧穿介质。我们对穿透做如下定义，如果一定强度的电磁波直射在介质表面上，可以在厚度为L的介质背面接收到强度下降一半的能流密度，则该电磁波的穿透尺度为L。

所以题主感兴趣的应该是，可见光对应的L是不是最小的？

1.可见光是什么？

可见光是波长430-760 nm的电磁波，恰好是地球表面接收到的太阳辐射能量最集中的区域，很显然这是自然选择的结果，喜欢在白天出门的智人看到的基本都是太阳照在物体上的反射光。

可见的中心波长和太阳辐射谱的最强辐射峰值波长非常接近，而太阳辐射几乎是黑体辐射，峰值波长对应于5500 K的黑体。黑体辐射的峰值波长 和黑体温度 成反比，这被称为维恩位移定律。

所以可见光的范围完全是靠太阳温度决定的，和对物质的穿透能力并没有关系。

同时恒星的温度范围十分广阔，差几倍几十倍完全不是问题，可见光的波长虽然不能变化的太离谱，但差个几倍完全可以。从这个视角看，可见光和紫外线、近红外、中红外没有本质区别（远红外温度太低，差别会很大）。

2.电磁波是怎么穿透物体的？

很显然这里的物体不是指大气、海洋抑或星际介质这些大尺度，而且常常可以透过可见光的流体。而是金属、玻璃、木头、陶瓷、石头、塑料等生活常见的非流体，也就是固体。

电磁波如果波长远大于物体，可以直接衍射绕过物体，长波电台能轻松翻山，收音机用的无线电能轻松穿墙，微波炉可以加热亚米级的食物，远红外线穿个塑料袋也没什么问题。

所以对于电磁波衍射，穿透尺度 就近似等于波长 ，波长越长穿透越强。

电磁波如果波长极短，电磁波会更像粒子，用光子来描述更合适，光子的尺度正比于波长 ，能量正比于频率 ，波长越短，则频率越高，对应于能量更高但尺度更小的光子，尺度小保证了光子不容易「碰到」组成物质的粒子，能量高保证了即使「碰到」了，受到的影响也小。所以波长越短的电磁波也越容易穿透物体。

对物质的单层原子，物质原子间距越大，原子越稀疏，越容易穿透。每层原子信号的衰减率一定，则信号衰减到一半的距离和原子间距成正比。两者结合，穿透尺度 和原子间距的平方 成正比。而波长对能量和尺度的双重影响，使穿透尺度 和波长的平方 成反比。再考虑物质原子本身占据空间，起到的阻挡作用，越大的原子阻挡越强，穿透深度还需要一个比例系数 来调节不同的物质，对于木头大约是 ，最终结果是

所以对于电磁波的透射，穿透尺度 反比于波长 的平方，波长越短穿透能力越强。

3.哪个波段的电磁波，穿透能力最弱？

简单的把透射和衍射的尺度相加，代表实际穿透尺度，即

拿Python随便画一下，上边木头，下面钢铁，很明显最弱的穿透在 附近，也就是紫外线和X射线交界处，可见光离这里不算近，但也不算远。

现在我们可以回答这个问题了，电磁波穿透能力最弱的，是紫外线和X射线交界处，也就是极紫外或者软X射线。可见光的穿透能力虽然没有那么强，但也没有那么弱，只能算中等偏弱。

如果以能否透过1mm厚的木头片为界，波长 的电磁波的穿透能力都很弱鸡，刚好是软X射线，紫外线、可见光、红外线集体团灭，这四种电磁波对常见物体几乎都不透明。

从图上看，如果铁磨到头发丝那么薄（1微米），对可见光应该是透明的，在村里还没通网的时候我就听说过，但并没有在网上找到这个的实验。

4.谱线吸收和这道题有没有关系？

原子谱线波长最长的Hα谱线637.1nm，属于可见光红光，最短的无限短，但受限于发生效率，一般可探测的最短谱线也只到极紫外区。而分子谱线可以轻易的覆盖可见光到红外部分，部分有机染料的颜色就来自于染料分子谱线吸收。如此谱线如此宽泛而又找不到相关性，那就说明，

这道题事实上和谱线并没有关系。

这道题事实上和谱线并没有关系。

这道题事实上和谱线并没有关系。

更何况原子谱线在可见光是有选择的吸收，比如铜离子的蓝色。

谱线看起来那么有道理其实来自于两个巧合。

第一个巧合是太阳温度刚好在5500K，黑体辐射的中性波长与原子谱线略有重合。但如果太阳温度更低一些，发射更多的红外线，也许一众答主就要答分子谱线吸收了（也不一定，分子谱线吸收高中课本不讲）。

第二个巧合是原子大小和固体物质里的原子间距在同量级，根据前面的分析，很容易推断出衍射和透射都弱的波长要比原子间距尺度的波长略小。利用波尔量子化驻波条件，原子谱线的波长必然接近原子尺度。所以最弱电磁波的波长、原子间距尺度、原子尺度、原子谱线波长，全都差不多。

5.那……玻璃呢？

玻璃透明、橡胶透明、有些塑料透明、钻石透明、糖块透明、盐粒透明、冰块透明、水晶透明、石英透明、橄榄石透明、云母透明、方解石双折射透两个明。

上面这些要么是晶体要么是准晶体，特点是里面的原子周期性排列形成一个个的晶格。

电磁波和周期性排列的晶格作用，变化也是周期性的，就有可能从另一面出去。而非晶体随机排列的原子，就可能让光子找不到路而迷失在物质内部，逐渐耗散。

就像在规划好的城市，大马路横平竖直，不容易迷路，想去哪去哪，从进京到出京很容易。但是到一个规划混乱的城市，进去就迷路，八成你要在里面转上好几天，买不起吃的还得饿死，再也出不去了。

至于什么晶体透明什么晶体不透明，为什么准晶体也透明，为什么有些波段透明有些波段不透明……别问，想知道你就去学材料。

5.总结

第一，穿透物体能力最弱的电磁波是软X射线和极紫外线，因为这个波长的电磁波衍射和透射都很弱。

第二，软X射线、紫外线、可见光、红外线几乎都不能透过常见物质，特别薄的和微观结构特殊的物质除外。

第三，原子谱线和这道题并没有什么关系，因为原子只吸收特定波长的电磁波。

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感觉又是进化的一个结果？我们眼睛能感知的光自然会具有如下特性：

1.能被大部分物体反射

这样太阳才照得亮它们。

2.来源广泛

长个能看见γ射线的眼睛有什么必要吗？等待数万年一遇的宇宙奇观？

3.波长不太长

眼睛是为了导航的，波长太长衍射现象太明显，看到的障碍物/猎物都化开了。

这篇回答没有任何文献依据，纯属个人猜测，非常欢迎任何的指正与批评！

PS.关于问题评论里与另一个回答里提到的透明物体问题，我觉得反而印证了我的说法：透明硬质的物件在自然界中本来就不常见，所以许多虫子会不断地撞击玻璃，鸟类也可能会撞死在玻璃幕墙上：进化没有教过它们还可以有这种东西。

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