如何理解光的反射，透射和吸收？

光的反射、透射和吸收

首先，光在界面的反射和折射是光与物质极化和电子相互作用的结果，才有介电常数和折射率这一说。然后，要分清界面透过率和整体透过率。界面透过率小，反射率就大。通过界面的光，吸收越大，整体透过率就越小。

金属无带隙，电子处于费米面，为自由电子，所以不存在电子跃迁吸收光这个说法。金属对于光的吸收来自于自由电子振动发热。物质对于光的反射和折射是与其电导率相关的，具体表现为复数的介电常数，所以除非是完全绝缘体，否则必然会出现复介电常数，具体可参考电动力学麦克斯韦方程组。金属无带隙，电导率大，最终导致界面反射大，界面透过小，参考光学。另一方面，频率越低，反射率越大。所以金属大多呈白色，最不济也是黄色。有些如紫铜等，那些是因为杂质和其中的金属氧化物造成的。透过金属表面的光，却因为电子的自由振荡全部转化为热，其穿透深度一般小于100纳米，所以整体透过率为零，金属完全不透光。

半导体不同，因为其带隙大，电导率小，无自由电子，所以其表面反射率小，表面透过率大。半导体对于光的吸收来自于电子跃迁，高频光能量大，更有利于电子跃迁，低频光无法激发电子跃迁，基本透过。所以透过其表面的光，高频的在内部被吸收，低频的透过。

不同的半导体颜色不同，这与带隙有关，窄带隙吸收可见光会偏灰黑（比如Si），宽禁带透可见光就是透明的（比如ZnO、GaN）；

掺杂少了，颜色没啥变化，掺杂多了有变化。杂质在禁带中会形成不同的能级（与杂质种类有关，掺多了会形成杂质局域能带，称之为中间带，或与导带底、价带顶等衔接），影响光吸收，从而改变颜色；

体材料和薄膜的颜色有时不一样。薄膜薄的会透光，厚的透光少；

若薄膜厚度与波长相近还会产生干涉相应，也影响薄膜颜色（类似与肥皂泡上的彩色，有时据此简单推测薄膜厚度）。