鏡子的製造原理其實很簡單,就是在透明的金屬表面鍍一層不透明的金屬膜(現代製造鏡子通常都是採用鍍銀的方式),讓其可以表面成像。那麼爲什麼玻璃透明而金屬不透明呢?

簡單地來講,玻璃之所以透明是因爲它無法吸收可見光。

而金屬不透明是因爲它吸收了可見光。

那決定物質能否吸收可見光的因素是什麼呢?

物質中的能量不是連續的,而是像天空中的白雲一般,是一片一片存在的,這一片又一片的能量,我們稱之爲能量帶。

能量帶之間存在能級的差異,就如同白雲一樣,有的攜帶的水汽多,有的攜帶的水汽少。能量帶中的電子,總是想往更高能級的能量帶上跑。就如同人往高處走一樣。

但是電子本身的能量不夠它完成這種跨越,需要不斷的從外界吸收能量。就和人需要不斷的讀書,充實自身一般。

可見光是一種電磁波,本身含有能量。因此,物質中的電子可以吸收可見光的能量進行能級的躍遷。

金屬中含有大量電子,這些電子分佈在一系列準連續的能級即能帶上,這些能級之間的能量差異較小,電子只需吸收少量的能量便可完成躍遷。

而電子僅填滿了部分能量帶,於是,能量帶那些的“閒置”部分便爲那些躍躍欲試、準備躍遷的電子提供了空間。

因此,當可見光照射到金屬表面,其中所含的能量馬上被金屬中的電子吸收,使得金屬看起來不透明。

目前自然界存在一種材料,同時具有透明和導電的特質,經常被應用於手機和平板電腦屏幕,這種材料就是ITO,即氧化銦錫。

氧化銦錫是一種半導體。半導體中的能量帶不是連續的,能量帶和能量帶之間存在着能量差異。因此,與金屬中的電子相比,半導體中的電子需要吸收更多能量才能完成躍遷。

氧化銦錫的帶隙寬度(相鄰能量級之間的間距)是3.75~4.0eV,即氧化銦錫中的電子至少需要3.75eV的能量才能完成躍遷,而可見光的能量是1.6~3.1eV,可見光的能量不足以使氧化銦錫中的電子完成躍遷。氧化銦錫無法吸收可見光,所以氧化銦錫看起來是透明的。

截止到2020年底,已知全球的金屬銦探明儲量大致爲11000噸,我國是已知全球銦資源儲量最多的國家,探明儲量大致在8000噸左右,佔全球總儲量的近73%,在我國之外還有祕魯、美國、加拿大、俄羅斯等國儲量較多,但相加之和也大約只佔全球的8%左右。

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