地铁上看着车厢返照的人影，思绪飘散，地铁在黑暗的地下行驶，需要这些车窗有什么作用呢？难道是为了防止幽闭症的发作？如果整个车厢都是玻璃做的那人们是感到安全还是害怕呢？

问题不断的冲击着我，可惜玻璃太脆了，估计不能做车厢，那为什么玻璃是透明的而铁片不是呢？

1. 电子跃迁与能带结构

- 金属（如铁）：金属内部存在大量自由电子，这些电子可以自由移动。当光（电磁波）照射金属时，自由电子会吸收光子的能量并发生跃迁。由于金属的能带结构中导带与价带重叠，电子跃迁所需能量极低，几乎覆盖所有可见光范围。因此，光子被大量吸收，无法穿透金属，导致金属不透明。

- 玻璃：玻璃的主要成分是二氧化硅（SiO₂），其原子通过共价键形成三维网络结构，但排列无序（非晶体）。玻璃的能带结构中，价带与导带之间的带隙较大（约5-9 eV），而可见光的能量（约1.6-3.1 eV）不足以激发电子从价带跃迁到导带。因此，可见光不会被玻璃吸收，而是直接穿过。

2. 结构与散射

- 金属的晶体结构中原子排列规则，但自由电子的存在导致光被强烈吸收，同时表面反射率高（如镜面反射），进一步阻碍透光。

- 玻璃的非晶态结构虽然原子排列无序，但整体结构致密，没有明显的孔隙或杂质（除非加工缺陷），光在传播过程中散射较少，因此保持透明。

3. 特殊条件下的例外

- 金属在极端条件下（如极薄的金箔或高温高压形成的“透明铁相”）可能透光，但这与常规状态下的金属行为不同。

- 玻璃对紫外线（能量更高）的吸收能力较强，因此普通玻璃可阻挡紫外线，这也是其防晒功能的原理。

总结：玻璃透光的本质是其电子结构无法吸收可见光能量，且结构致密减少了散射；而金属因自由电子和能带特性吸收并反射可见光，导致不透明。