ראשית כל, אור הוא מעין גל אלקטרומגנטי, שהוא גל אלקטרומגנטי שאורכו גל שבין 390 ננומטר ל 750 ננומטר. מה שאנו מתכוונים בדרך כלל לשקיפות ואטימות מוגבל ללהקה זו. למעשה, מה שנראה לכם שקוף אינו בהכרח שקוף בפני גלים אלקטרומגנטיים שמעבר לרצועה זו, ולהיפך. לדוגמא, צילומי רנטגן הם אור עם אורך גל קצר מאוד, שיכול לחדור אפילו לגוף האדם. רוב החומרים שקופים לצילומי רנטגן.
אז מה קובע את השפעת החומר על האור? ישנם גורמים רבים, כאשר הבסיסי ביותר הוא המבנה האלקטרוני של החומר. אנו יודעים כי אטומי החומר מורכבים מגרעינים ואלקטרונים. למעשה, אלקטרונים פעילים מאוד ויכולים לספוג פוטונים כדי להגדיל את האנרגיה שלהם. ברגע שהאור נספג, החומר נראה אטום. אבל זה לא סופג את כל האור. הבחירה הספציפית נקבעת על פי חוקי מכניקת הקוונטים. זה כולל את העקרונות הבסיסיים של הפיזיקה של מצב מוצק, כולל מבנה רצועת האנרגיה של מוצקים ומעברים בין-פסיים, מעברים תוך-פסיים וכו '. לא ניתן להרחיב את הנרטיב כאן. בצורה זו אנו יודעים גם מדוע חומרים מסוימים שקופים. לדוגמא, זכוכית וכו ', שהאלקטרונים שלהם אינם יכולים לספוג אור גלוי בגלל מגבלות מכניות קוונטיות, ולכן האור חודר ישירות, וכך נראה שקוף. עם זאת, לא תמיד זכוכית שקופה. לדוגמא, עבור אור אינפרא אדום ואולטרה סגול מסוים, זכוכית אטומה מכיוון שאור זה יכול להיספג בזכוכית. דוגמא נוספת היא סיליקון. רקיקי סיליקון מוליכים למחצה הם שחורים מכיוון שאור גלוי נספג, אך סיליקון שקוף לרוב קרני האינפרא אדום ויכול להחליף זכוכית.