每日一问：透明的物体，为什么我们也能看见？

问得好！这是一个非常基础但又很有趣的物理现象。
我们之所以能看见透明的物体，是因为光线"穿透"了它，并在物体的"另一侧"被我们看到了。
具体过程是这样的：
1. "光源发光"：首先需要一个光源（比如太阳、灯泡）发出光线。 2. "光线照射"：光线照射到透明物体上。 3. "光线通过"：由于透明物体（如玻璃、水、空气）允许大部分光线通过，光线并没有被完全吸收或反射掉，而是继续向前传播，穿过了物体。 4. "发生改变（关键）"：光线在穿过透明物体时，其"传播方向"通常会"发生改变"。这个改变叫做"折射"。不同介质（比如空气和水，或者玻璃和空气）的密度不同，光线从一种介质进入另一种介质时，速度会变化，导致光线偏折。 5. "到达另一侧"：改变方向后的光线，最终传到了物体的另一侧。 6. "进入眼睛"：这部分穿透过来的、并可能已经发生折射的光线，进入了我们的眼睛。 7. "成像"：眼睛的晶状体负责聚焦光线，在视网膜上形成物体的像。 8. "大脑处理"：视网膜上的像被转换成神经信号，传递给大脑。大脑解析这些信号，我们就能“看见”这个透明物体了。
"总结一下："

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这是个非常有趣的问题。首先我们知道，可见光的本质是电磁波，可见光其实是是电磁波谱中人眼可以看见的部分，而“看到物体”其实是物体发出（或反射）的可见光进入了我们的眼睛。我们生活的环境中充满了各种各样的光介质，不同介质中光的传播速度不同。根据费马原理，光会沿着使光线传播时间最稳定的路线传播。在均匀的介质（比如温度均匀的空气或水）中，光路一定是直线；但是当介质不均匀时，光路就不一定是直线了。海市蜃楼、太阳下山晚等等有趣的现象就是由此导致的。

说回到透明物体。我们在生活中大多数“看到透明物体”的现象其实就是光介质不均匀所导致的。我们可以简单分类讨论：

有一种情况是光介质发生了改变。光在界面上会发生折射和反射，和人眼位于界面同一面的光源向界面发射光，反射光进入我们的眼睛，我们就看到了界面的存在。和人眼位于界面不同面的光源向界面发射光，折射光进入到我们的眼睛，也会使我们察觉到中间有透明的物质存在。透明玻璃上的反光，放大镜的放大效果都是这种现象的体现。

还有一种情况是，同一种的介质由于各种因素影响变得不再均匀，光在其中也不再沿直线传播。直观的体验是夏天的午时站在柏油马路旁，你会看到空气中“热浪滚滚”。这实际上就是由于地面高温，热量传递到空气中，使得空气不再均匀，穿过空气的光线也不沿直线传播，看起来就像某种物质在空气中弥漫一样。

其实，不光可以说某物质对可见光是“透明”的，也可以说某物质对其他波段的电磁波是透明的。比如，骨头对X光是不透明的，而其他身体组织对X光却是透明的，因此我们可以用X光成像看到身体内部，帮助医生诊断。

最后，我们可以稍微拓展一点。从电动力学的角度，真空才是真正的透明，其他物质都会与电磁波作用并影响电磁波的传播。另一方面，我们由广义相对论可知，在大质量的天体附近，时空会发生明显的弯曲，在这里传播的光线也会看起来发生弯曲。之前轰动一时的黑洞照片中的像，其实就是背景光源的光线经过了黑洞附近，发生弯曲的光线被我们观测到所成的像。因此，和前面讨论的类似，我们也能借助时空的弯曲来“看”到透明的真空呢。

：Quesmark

编辑：yrLewis