纯净的水是无色透明的，干净的空气也是无色透明的，人眼看不见空气，却为何能够看见水？同样是无色透明的物质，为啥存在这样的差异？
什么是无色透明？
通常所说的透明是对可见光而言的。一些在可见光下不透明的物体，在波长更短、频率更高的X光照射下就透明。比如木材在可见光下不透明，但在X光下便是透明的。不管是x光还是可见光，或者是红外光、紫外光，它们本质上都是电磁波，唯一的区别就是频率或者波长的不同。
根据物体的透光（可见光）特性，我们将物体分为透明物体和不透明物体，它们之间并没有明显的界限。通常，玻璃、水、空气等认为是透明的，而钢铁、木材等认为是不透明的。一些物体，当足够薄时，也能够透光。比如一张薄薄的纸，在强光照射下就能透光，但我们却很难看清纸张背后的物体的影像，这被称之为半透明。广义上来说，能够透光的物体便是透明的。
上图为半透明的纸张
阳光由7种色光组成，透明物体的颜色由它所能透过的色光决定。我们用透光率来描述透明，透明物体的透光率都较高，几乎不存在透光率100%的物体。此外，虽然同样是透明物体，但不同物体由于其在组成成分、内部结构等方面的不同，对不同波长的光的透射率也不同。几乎能够让所有色光都通过的物质，我们便认为它是无色透明的。
决定物体透明度的因素
透明度就是物体透过光线的能力。一般来说，物体越均匀、越纯净，对光的吸收越少，物体的透明度也就越高。
许多气态或液态物质都是透明的，而固态物质中只有少数是透明的。从基础层面来看，物体是由原子构成的，分子也是由原子构成的。物体透不透明自然就跟组成该物体的原子结构以及原子的排列结构有关，就是物体的内部微观结构。
原子由原子核和核外电子构成，原子核则由中子和质子密实的结合在一起，占整个原子质量的99%。电子的个头相对于原子核来说虽然很小，但电子在原子核周围呈概率分布，形象的称之为电子云。不同种类的原子的结构是不同的。原子之间通过外层电子牵手，在电磁力的作用下构成宏观物质。
上图为原子结构示意图
光是电磁波，具有波粒二象性，既是粒子又是波，因此不能以宏观视角来看待光在物体中的传播以及光与物质的相互作用。光具有不同的波长，一般来说，波长越短的光，其穿透能力也就越强。光照射到物体表面或者穿过物体时，便会与物体内部的原子发生电磁作用。光照射到物体表面，一部分光会被反射回去，另一部分光穿过物体表面进入物体内部。在这个过程中，部分光会被原子所吸收，也就是光在传播的过程中会发生衰减。
上图为激光在水中的传播
光在穿过能够透光的介质时，除了在介质的表面会发生反射，还会在穿过介质时发生折射和散射。大气就是由多种气体混合而成的，阳光在穿过大气层时便会发生折射。光在穿过大气层时，与大气分子碰撞，还会发生散射，天空颜色的形成便与此有关。
大部分气体都能够透光，这是因为原子之间的间隙较大，光能够很顺利的通过而不被吸收。而固体原子之间的间隙较小，并且固体的厚度也大于可见光的波长，所以决定它透明度的因素就更复杂了。正是因为限制条件太多，因此透明固体的种类才非常少。自由电子的数量、晶体结构、能带结构等都是影响固体透明与否的因素，要综合好几个条件来决定。
上图为透明的宝石
光与原子的电磁作用基本上都发生在电子层面。当光穿过物体时，如果物体对光的吸收率较小则透明则便较高。
人是如何看见世界的？
人类能够通过眼睛接收电磁波，可只能感知可见光波段，经由神经系统处理后形成视觉，脑子中便有了世界的模样。虽然任何有温度的物体都能发光（红外光），可人眼只能接收可见光，波长大约在400~760纳米之间，超出这个范围就感知不到了。
人眼是靠感知光线来感知世界的。物体要么自身会发光，要么可以反射别的光源发出的光。眼睛中的晶状体相当于一个凸透镜，能够把视线之内的物体发出或反射过来的光汇聚到视网膜上，视网膜上的视神经细胞就负责感知画面中的颜色、亮度、饱和度等信息，最终在我们大脑中形成了世界的样子。
事实上，人眼接收到的大部分都是反射过来的光。反射又分为镜面反射和漫反射。之所以能看见这个世界，就是因为漫反射的存在。即使乌云遮天蔽日，仍有部分阳光能够透过乌云照射到地面上。地面上的人接收到了物体反射过来的阳光，便看见了该物体的存在。
颜色的本质是光的频率或者波长不同，物体能够反射何种色光，我们便认为该物体是何种颜色的。由于自然界中的物体大多由多种物质组成，反射过来的光由多种色光混合构成光谱。那么准确点来说，物体能反射什么光谱，在人眼中便是什么色彩。我们之所以能看见绿叶，就是因为绿叶只能反射绿光。
对于颜色相同的物体，我们通过分辨颜色的饱和度和明亮程度来区分物体的不同区域或者轮廓。不管是透明物体还是不透明物体，它们在反光率和透光率方面都存在差异，也就是它们在反射光线或者透过光线时对光的吸收能力不同。
人是如何看见水的，又为何看不见空气？
通过上面的介绍，相信大家对透明以及我们是如何看见这个世界的，有了更深刻的认识。那么就让我们回到主题，先来说一说光在水和空气中的传播。
水和空气的透明度都很高，但光在它们内部的传播却存在差异。空气密度小，比较稀薄，光很容易穿过。而穿过水的光子可能并不是原来那个光子，这是因为光在水中传播时发生了耦合。核外电子会按不同能级分层排布，此时原子处于基态。光在水中传播时，会不可避免地碰上电子，电子吸收了光子之后便会从低能级跃迁到高能级，原子进入激发态。不过这种状态是不稳定的，当电子回落时，便会释放出与之前吸收的一模一样的光子。在我们看来，光穿过了水，水是透明的。
上图为电子回落示意图，会释放出一个光子
不存在完全透明的物体。水看起来是透明的，这是因为光在水中的衰减率小。空气也是同样的道理，但光在空气中的衰减率更小，从光在空气中的传播速度与光在真空中的传播速度差不多就可以知晓。如果光在水中的传播距离足够远，水就不是透明的了，比如深海看起来就不是透明的，水对光的吸收就是主要原因。
上图为浅蓝色的游泳池
水对不同波长的光的吸收率也不同，蓝光及紫光更容易透过水。人眼对蓝光更敏感，水越深越显得蓝，海洋是蓝色的就是这个原因。光在空气中传播，影响更多的是散射。天空之所以是蓝色的，不是因为海洋是蓝色的，而是因为大气对蓝光等短波的散射能力更强。而在清晨或者傍晚时分，靠近地平线的天空则是橙红色的，这也与大气对光的散射有关。由此可见，无色透明是有条件的。
上图为清晨或者傍晚时分的天空
对于自然界中无杂质并且深度较浅的水，我们可以根据水中的气泡、水面的反光及水面的轮廓来判断水的存在。水面就是水和空气的分界面，其实水中的气泡也是水和空气的分界面，更准确点来讲就是水和非水部分的分界面。即使其它物体的光穿过水发生折射，物体的影像发生扭曲，如果没有对比，我们也很难确定是否存在水。
我们生活在空气中，由于空气并不反射光，凭视觉无法感知到空气的存在。在炎热的夏季，黑色沥青路面在阳光的照射下吸收了大量的热，加热了路面上方的空气，远远望去热浪扭曲了后方的影像，但这并不能认为我们看见了空气。虽然不能看见空气，但是通过感知空气的快速流动，也就是风，便能真真切切的感受到它的存在。
如果我们生活在水中，仅凭视觉也无法感知到水的存在，除非水中有气泡，或者到水面之上，我们才能判断水的存在。
综上所述，我们之所以能够看见水，并不是因为我们真的看见了水，而是看见了被水扭曲了的其它物体的影像。而我们生活在空气中，无法对比差异，自然就看不见空气。很多人会不经意间撞上透明的玻璃大门，就是这个原因。
事实是，我们不仅看不到纯净透明的水，而且所有其他东西，无论它们是否透明，以及反射和改造光线的东西，我们都看不到它们。我们看到的不是“事物”本身水反射或者折射的光,并且与原来的传播路径不一致,从而判断有水的存在。而是经过再处理并被某种光线反射并投射到眼睛中的阴影，更准确地说，投射到我们的大。
用“心”来“看”：水是透明的，但为什么我们还能看到水的存在？要理解这个问题，水是流动的流体，即使死水也是动态的。同样，透明玻璃是实心的，因此有时如果玻璃清洗得太干净，会有人撞到玻璃。如果玻璃移动，那就不会发生。首先，我们需要找出我们能看到透明水和玻璃的原因是液态水对光的漫反射，而我们看不到空气的原因是气体对光的衍射，这与我们看到的物体的大小有关。
对于波长较小的物体，我们看到的是透明的。为什么我们能看到？“对于波长较小的物体，首先让我们回答这个问题：水是人眼看不见的。要解决这个问题，事实上，我们必须了解，我们已经花了两个小时学习。水没有颜色，水也是透明的，所以我们为什么能看到水？1.你是如何看到水的？我们看到生命中的物体了吗？人体是非常神奇的。
事实上，殷族通常通过空气或玻璃容器等透明手段看到光下的水，而水的密度是无色透明的液体。为什么我们在生命中可以看到它们呢？这主要是因为反射引起的变化而光在水中的折射将与周围环境形成对比，因此透明介质的密度不同，不同的密度使光在我们的眼睛中发出纯净的水是无色透明的,理论上讲人应该看不到它。
我们能看到透明的水和玻璃的原因是液态水对光的漫反射，我们看不到空气是因为气体对光线的衍射，这些都跟我们所看物体的尺度有关，小于光的波长的物体，我们看不到。突然想到一个问题，鱼在水里生存，和人在空气中生存是一样的都离不开。那水，空气和虚空这就是分层介质，都有各自的属性，人和鱼其实都是一样的活在介质中，看起来范围大但和虚空比太小了，鱼在水里算作底层，中层人活着比水里的进化完善，是不是上层虚空会孕育更高等的生命体。
因为水是液体，空气是气体。液体会把空气中和地球上的灰尘和篱笆参合起来，所以我们能看见有的水清澈有的浑浊。人能看见的任何东西都是光，人们看见的有形有状的东西都是大脑想像出来的，不信你闭上眼睛试试还能看到不？然后你再想像一下你看到过的东西是不是还是那个形状！玻璃还透明的呢，果冻还透明的呢。透明只是个形容词，形容一种感受而已，不是最精准无误的。
可能是量的问题吧。再一个自来水都是处理过的，应该问题不大吧，说水不卫生，是基于我大中国以前的供水方式，井水河水或者浅层的地下水，容易被污染，并且当时简单直接有效的卫生处理方式就是煮开，没有漂白粉过滤啊之类的手段。
水会溶解冲走水果表面绝大部份灰尘、虫卵、残留农药等，水洗过后，苹果表面只留下非常少的自来水和残留农药，因此对身体影响已经很小了，卫生与否，浓度起决定作用，我们喝的水都是上游动物和人吃喝拉撒后的水，只不过浓度很低，低到可以忽略不计；我们呼吸的空气，无时无刻都有细菌病毒以及有毒物质，只不过一般浓度低，不至于导致你生病而已。这是一个视觉和思想结合的问题，水果是裸露的还有农药，自来水在人思想里不是井水就是河水，相对来说还是比水果干净，这说明在人的眼观水果比自来水更脏，在人的心理再脏的自来水也比水果干净。水和空气的密度不一样，光线在穿过密度不一样的两种物体时，光线会发生折射，由于光线的折射，所以，我们就能看见物体，当然，因为有杂质水就看得更清楚了。
自来水不卫生不能喝，但是如果量很少就没有关系，而脏水果被自来水洗过之后附着在水果表面的量就很少，吃到肚子里就没关系。同时。自来水可以把水果表面的一部分灰尘和细菌带离水果表面，所以可以领水果更干净。光有颜色吗？有！光的本质七种波长不一样的混合电磁波。波的特性是遇物反射，光通过空气时会产生衍射偏转，再通过液体水会产生乱反射。所以是人眼的感光细胞接收到了由水反射回来的光。高中物理就已经教过了，光在水面进行漫反射和折射现想。如果水的表面没有反射光，全部穿过去了，你就看不到。就像黑暗的房间你看不到东西一样，没有反射光进入到你的眼睛，你怎么看。
这个可以科普一下，物质有三种状态，黑体，白体和透明体。黑体是不透光且不发生任何漫反射的，也就是肉眼看去像个黑洞；白体是只发生漫发射不吸收任何光线；透明体是不发生任何反射，光线能全部透射过去。三种绝对状态在世间是都不存在的。只能是某一物体更接近哪个状态。所以你说的水也不是绝对透明的。所以有漫反射，在太阳照射下也会吸收光线而发热。 所谓水是透明的，指的是纯净水。光线直射，没有折射、反射。即使是纯净水，它的水表面也会发生反射。 实际生活中的水都是不纯净的，周围的光线角度不一样，有折射和反射。看见的水都是反射光。 如果水的内部有波动和流动，也会改变水体的折射方向，人们会因光线变化而看到水。
水的折射率跟是不是绝对纯净没有关系。因为光在空气中与水中速度不同，从而产生折射，从而使得肉眼可以看见水。 举例：在相对纯净的水下拍摄的水下照片，基本看不出有水的存在。因为观察方也在水里，光线没有发生折射。
我认为我们并不是看不见，而是哪个作为背景色的问题，就像一个瓶子中有半瓶水，如果不考虑瓶子本身影响，那我们是看见了半瓶水，还是半瓶空气呢？ 两种，如果瓶子周围全都是水，我们就看到了半瓶空气，如果周围全是空气，我们就看见了半瓶水。 我们习惯性的描述看见与看不见，其实是基于我们眼中所看到的景象与空气有没有差别，我们下意识的把空气当做背景而把与空气不一样的东西称为看得见。好比说我们在漆黑的夜晚能看见星星，可是天空就在那，你看不见吗，不是，他就是黑色的！ 所以，看见看不见，跟透不透明没有关系的，跟是否是稳定的单一介质有关！ 不知道这样讲，对不对？
边界也属于玻璃或者水的一部分，按你的说法通过边界对光的反射分析到了，但是分析到了以后再看也能够看到液体的存在了，你挡上边界算什么事 而且没有光的存在，任何物质你都看不到，借助光看到水不算么？
水是透明的，但是并不是说透明的东西我们看不到它，透明只是说我们可以透过水看到其背后的东西，就像无色玻璃一样，我们也可以说是透明玻璃，我们也可以看得到它，透明还有一个重要的是它的透明度，也是有等级，透明度越低，我们越能注意到它。
相信生活中不少人都有这样的经历，自己的孩子问一些看起来非常简单，但又让我们十分头疼的问题。当我们尝试回答这些问题时，即使我们知道问题的答案，但如何更加简单明了地讲解给孩子，也是一门学问，你总不能用一些非常专业的术语去给孩子讲解吧，这样会适得其反，需要用尽量通俗的语言讲给孩子听。
回到问题中来，水是透明的，为什么我们能看见呢？简单回答就是因为反射折射的问题，如果水没有任何杂质，绝对纯净的水是透明的，我们应该看不到水。但现实中水没有绝对纯净的水，都会有一定的折射反射发生！
同时，即使真的有绝对纯净的水，是完全透明的，也并不意味着我们看不到水的存在，还取决于水周围的环境，这是一个相对性问题。比如绝对纯净的水装在带有颜色的杯子里，因为杯子周围的空气不是绝对纯净的，也不是完全透明的，所以我们能“看到”水的存在，当然不是真的“看到”，就相当于“影子是黑色的没有光线进入我们眼睛里，为何能看到影子？”是一个道理，因为影子周围有光线！
事实上，你完全可以用透明的玻璃举例子作对比让孩子更加直观地理解，玻璃如果擦得很干净，也很容易让人看不见，现实生活中就经常会出现有人撞到透明玻璃的情况。
当然，如果深层剖析其中的原理，会涉及到很多物理学上的折射反射问题，讲起来会比较晦涩。如果讲解的对象一个低年级的小学生问这个问题，只有8,9岁的孩子，反而会适得其反，不但不能让孩子明白其中的道理，反而会变得越来越糊涂。
我不太想打击你和你儿子，但是严格来说，在绝大多数情况下你根本看不见水。
在水不够深的情况下， 你只是以为你看见了水，其实 你根本没有看见 ，只是你的大脑根据光学差异，再结合以往经验，分析出了一个范围里有水而已。
你先思考一个最基本的问题—— 我们是如何看见东西的？
光线照射到物体上，再反射到我们的眼睛里，晶状体把接收到的光线投射到视网膜上成像，于是我们就看见了这个物体。
与此同时，由于不同的物体只会反射出不同波段的光线，因此我们就看见了各种各样的颜色。
不仅如此，我们眼球中的成像实际上还是倒立的，是大脑进行了修正。
这一过程跟照相机如出一辙。
从这一原理来说，我们只能看见会反射光线的物体。
水虽然也能反射光线，可是水的透光率特别高，在水不够深的情况下，绝大部分光线直接穿透过去了，仅有极少数量的光线会反射回来，数量根本不足以达到肉眼能感知的程度，因此在这种情况下我们是看不见水的。
只有在水足够深的情况下，反射回来的光线数量足够多了，我们才真正看见了水，而此时的水也是具有颜色的，譬如蓝色的大海，绿色的湖泊。
其实我们可以通过一个最简单的小实验来证明这一点——下面这个瓶子是空的还是有水的？
显而易见，在通透度很高的容器里， 假如找不到水面， 我们很难判断里面究竟有没有水。
可如果瓶子里装的是沙子，我们不需要去寻找什么表面，一眼 就能 判断出瓶子里有沙子，原因就是我们真的能看见沙子，但真的看不见水。
不过，我们一旦拿掉瓶口的遮挡，你是不是立刻就感觉你看见瓶子里的水了？
现在你再结合上面的内容仔细想想，你究竟是真的看见了水，还是大脑通过瓶子和水的光学差异，分析出了里面有水。
请不要试图抬杠，我知道，伏特加瓶子里装的其实是酒。
那么问题来了：瓶子本身也是透明的，我们为何又能看见瓶子呢？
因为玻璃和空气也存在光学差异嘛，瓶子背后的景物反射回来的光线，穿过瓶子之后受到了扭曲和折射，于是大脑便根据这一现象分析出了那里有一个透明的瓶子！
同样上面的道理一样，在玻璃不够厚，并且很平整的情况下，我们也是看不见玻璃的，所以常常有人会一头撞在过于平整洁净的玻璃门上面。
或者一看见门框就错误地认为那里有玻璃……
讲到这里，应该不难想到我们为何能“看见”装在盆子里的水了。
在盆子里的水不断晃荡的情况下，盆底反射回来的光线就会不断地受到扭曲，因此我们的大脑能够判断出水的存在。
如果盆子里的水是完全静止的，我们只有找到水面才能判断出盆子里有没有水， 但我们并不是真的看见了水。
假如你不相信，那我们再做一个简单的小实验来证明这一点——下面这口锅是空的还是有水的？
看不出来，对吧。
因为你找不到任何对比，没有对比大脑就无法分析锅里究竟有没有水。
然而我们去掉遮挡之后，你又觉得自己清清楚楚、明明白白地看见锅里的水了。
明白了吗？你其实根本就看不见水，只是你的大脑对物体的 颜色、形状、状态等 差异进行对比之后，分析出了水的存在。
这些差异统统来自于光线—— 水在一定程度上改变了物体反射出来的光线的速度、数量和波长，使得穿过水的光线会稍稍有别于穿过空气的光线。
而眼睛是通过光线看见物体的，一旦眼球接收到的光线出现了差异，物体的颜色或形状也就出现了不同程度的变化，于是我们的大脑便根据这一变化，分析出了水的存在。
我们能“看见”透明的玻璃也是同样的道理。
其实“透明”这个词语的含义本身就很笼统， 一般来说，只要是光线能够穿透的物体，都可以被称为透明物体， 从这个意义上来说，空气本身也是一种透明物体。
然而， 世界上并没有绝对透明的物体， 绝对透明就意味着没有物体。
因为物体是原子构成的，而原子会吸收和反射光子。只要有原子的存在，就必定有一部分光子会被吸收和反射，只有真空才能让光线全部通过，这也正是光线只有在真空中才能以100%光速传播的原因，而真空就意味着没有任何物体存在。
由此可见，原子的种类、数量和密度决定了能通过的光子数量，也就是所谓的透光率；同时它们还决定了 光线的传播速度， 也就是所谓的折射率—— 由于 光线只会沿耗时最短的路径传播，所以光线的传播速度被改变后，传播的路径也会发生变化，折射就是这样发生的。
空气、玻璃、水，或任何透明物体的原子组成都是各不相同的，它们的透光率和折射率当然也就各不相同。
正因如此， 当光线穿过不同的透明介质之后，剩下的光线的波长和方向就发生了变化，导致我们眼中的物体状态也随之发生了变化，使得我们能够凭借经验分析出物体与我们之间隔的是空气、水、还是玻璃。
但这绝不表示我们真的看见了这些透明的物体， 我们真正看见的其实是被这些透明介质扭曲了的物体，而非介质本身。
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