无缘无故变透明

丘月

绝，物质在光引诱下变透明

玻璃是透明的，水是透明的，“透明”这个词我们都能理解，就是光线能够透过的物质就具有透明的特性。但透明的现象有时也很复杂，复杂得让人瞠目结舌。例如，对于可见光来说，我们的皮肉组织是不透明的，但是对于X光来说，我们的皮肉组织就是透明的。不过，这些现象都可以理解，这只是说明了物质的透明是相对的，是对于某些光线来说的。

物质能够吸收光，但物质对光的吸收是很有选择的，选择适合它胃口的合适频率的光线，例如，钠会选择吸收波长为589.0纳米和589.6纳米的光，对于其它波长的光则不理睬。这也容易理解，因为原子的外围电子从最稳定的状态跳到不太稳定的某个状态上，所需要的能量是一定的，哪种光提供这个能量，这种原子就偏爱哪种光。

但是，下面的情况就怪了。589.0纳米的光本来是被钠全部吸收的，照到钠上面，如“肉包子打狗，有去无回”，没有任何反射和透过，在我们看来，钠是漆一般黑。这时，用另一束589.6纳米的光照射钠，之后，再用589.0纳米的光照向钠，钠竟然变成透明的了，看上去如一团水晶玻璃，非常美妙。

光是如何施展引诱术的

也许现在，你已经困惑得瞪大了眼睛：钠本身对589.0纳米的光是完全不透明的，对589.6纳米的光也是完全不透明的，在两种光照射下，也应该是完全不透明的，如何会变得透明起来？肯定是操作者做了手脚，玩了个我们还不知道的戏法！

现在告诉你，事实就是这样，没有人玩戏法。原来是物理世界的一种效应或规律在逗你玩，这种效应叫“电磁诱导透明”。至于如何诱导的，下面用比喻的方式来形象地解释一下。

像钠这样的许多物质，其原子最稳定的状态有两个，一般情况下，可以采取措施，让钠原子们都处于一种状态下。然后给钠589.0纳米的“肉包子”（光子）吃，吃了肉包子之后，钠原子的外围电子会获得能量，从“地面”（最稳定的轨道）跳到“房梁上”（较高能量的轨道）。一般情况下，跳到房梁上的电子还会释放出能量，回到地面，但这需要等待，需要条件的激发，并不是哪个电子想回到地面就能回去的。一般情况，继续投来589.0纳米的肉包子，会激发房梁上的电子吐出589.0纳米的能量，回到地面。

但是这时，如果给钠投来589.6纳米的肉包子，也不会引诱电子们回到地面，因此，这589.6纳米的光是没有被吸收的。可毕竟589.6纳米与589.0纳米很接近，对于电子们来说，589.6纳米的肉包子还是有吸引力的，于是一些电子想回到地面来吃肉包子，又囿于自己能量较高，无法回到地面。于是一些自私的电子掏出一点能量扔给其它电子，想通过这种方式降低能量，但却无济于事，只是高度降低了一点，而其它电子由于接受了一点能量而高度升高了一点，于是这原本都在房梁上的电子们分成了两拨，一拨吊在房梁下面，一拨悬在房梁上面，谁也下不来。

更糟糕的是，这时，即使投来589.0纳米的肉包子也无法激发房梁上下的电子们释放能量，回到地面。于是这些电子们上又上不去，下又下不来，只能眼睁睁看着投进来的589.0纳米的肉包子径直穿堂而过。这真是电子们自作自受。不过，这样，589.0纳米的光就不会被钠吸收，而径直穿过，于是钠就变得透明了。

这意思是说，在特定的光引诱下，电子们较高能量的轨道会稍有改变，由原本的一条轨道，分成了能量接近的上下两条轨道。由于轨道能量改变了，电子们吸收光的能量也相应发生改变，于是原本被物质吸收的光就不被吸收了，径直穿堂而过，看上去，物质就是透明的了。

更绝，没有光引诱，也可以透明

下面倒是科学家玩了一个戏法，虽还没想出什么实际用途，但很有趣。

如果把钠放进一个镜子包围的空间中，然后用589.0纳米的光照射，钠会把光全部吸收，因此，开始，我们看不到钠的样子。但如果持续用589.0纳米的光照射，钠也会逐渐变得透明起来。这是为何？我们并没有用另一束不同的光诱导钠，钠怎么也会变透明呢？

上文已经说到，钠有两种最稳定的状态，因此钠可以放出589.0纳米的能量回到稳定状态，也可以有少部分原子放出589.6纳米的光，回到另一个稳定状态。而这589.6纳米的光在镜子间来回跳跃，总也出不去，一次次照射钠，就制造了上述另一束光诱导的效果。于是，不用第二束光诱导，只需要把钠放进镜子包围的空间中，照样可以让钠逐渐变得透明起来。

本文是以钠为例子，其实很多物质都存在电磁诱导透明的现象。想想这种现象会有什么用途呢？相信科学家会为它找到宽广的用武之地。