Erstens ist Licht eine Art elektromagnetische Welle, bei der es sich um eine elektromagnetische Welle mit einer Wellenlänge zwischen 390 und 750 Nanometern handelt. Was wir normalerweise unter Transparenz und Opazität verstehen, ist auf diese Band beschränkt. Tatsächlich ist das, was Sie als transparent erscheinen, für elektromagnetische Wellen jenseits dieses Bandes nicht unbedingt transparent und umgekehrt. Zum Beispiel sind Röntgenstrahlen Licht mit einer sehr kurzen Wellenlänge, das sogar den menschlichen Körper durchdringen kann. Die meisten Substanzen sind für Röntgenstrahlen transparent.
Was bestimmt also die Wirkung von Materie auf das Licht? Es gibt viele Faktoren, von denen der grundlegendste die elektronische Struktur der Materie ist. Wir wissen, dass Materieatome aus Kernen und Elektronen bestehen. Tatsächlich sind Elektronen sehr aktiv und können Photonen absorbieren, um ihre eigene Energie zu erhöhen. Sobald das Licht absorbiert ist, erscheint die Substanz undurchsichtig. Aber es absorbiert nicht alles Licht. Die spezifische Wahl wird durch die Gesetze der Quantenmechanik bestimmt. Dies beinhaltet die Grundprinzipien der Festkörperphysik, einschließlich der Energiebandstruktur von Festkörpern und Interbandübergängen, Intrabandübergängen usw. Die Erzählung kann hier nicht erweitert werden. Auf diese Weise wissen wir auch, warum einige Substanzen transparent sind. Zum Beispiel Glas usw., dessen Elektronen aufgrund quantenmechanischer Einschränkungen kein sichtbares Licht absorbieren können, so dass das Licht direkt eindringt und somit transparent erscheint. Glas ist jedoch nicht immer transparent. Beispielsweise ist Glas für bestimmtes Infrarot- und Ultraviolettlicht undurchsichtig, da dieses Licht von Glas absorbiert werden kann. Ein weiteres Beispiel ist Silizium. Halbleitersiliciumwafer sind schwarz, weil sichtbares Licht absorbiert wird, aber Silizium ist für die meisten Infrarotstrahlen transparent und kann Glas ersetzen.