在这篇博文中，我们将了解材料的颜色和透明度是如何由电子的能级和光学特性决定的。
材料科学与工程系是一个研究我们使用的各种材料的专业。在其他学校，这个系被称为新材料工程系。材料科学与工程系研究我们使用的材料，大致分为金属、陶瓷和聚合物（高分子化合物）。首尔大学与其他系不同，学生在本科阶段不选择特定的专业，而是学习所有三个领域。之后，进入研究生院时，你可以从三个领域中选择一个进行学习。
材料工程在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。材料研发涉及我们使用的一切，例如智能手机、汽车和医疗设备。例如，智能手机需要轻薄而坚固的金属和玻璃，以及柔性聚合物材料。开发和改进这些材料的过程是材料工程的核心。对于医疗器械而言，开发对人体无害且能够可靠地发挥其功能的生物相容性材料至关重要。
我目前还在读大二，所以在材料工程系的课程不多。但目前为止学过的科目中，印象最深刻的是“现代材料物理学”。这门课程从物理角度研究材料。正因为是“现代物理学”，所以它从微观角度分析材料，在极小的尺度上观察它们。我对比较肉眼无法看到的微观现象和肉眼可见的宏观现象很感兴趣。我喜欢这门课，因为它与我的理念“眼见并非全部”很相似。这门课用微观现象解释了电子穿过墙壁、物质具有波动性导致分裂等经典物理学无法解释的现象，这让我印象深刻。
在那些无法从宏观上证明的现象中，这门课程在解释材料的光学特性方面尤为有效。这是因为我们在现代物理学中学习的大部分内容都是关于构成原子的电子，而光学现象也与电子有关。例如，这门课程通过电子的能级解释了为什么红色材料是红色的，为什么透明材料是透明的。我了解到，我们可以找到材料独特的能级，并计算光能的差异来确定相应的颜色波长。通过这门课程，我学会了如何人工赋予材料我们想要的颜色。
在众多实验设备中，我对扫描隧道显微镜（STM）的原理课程特别感兴趣。我们使用的许多材料都是在原子或分子层面上应用的，即使是最先进的显微镜，也无法用肉眼看到它们的结构。扫描隧道显微镜利用了电子穿过材料的特性。这种现象被称为“隧穿”，通过测量隧穿程度，即使肉眼无法看到这些极小材料的结构，也能理解它们。
材料科学与工程系通过理论与实验进行系统性教育，教授学生可应用于各行各业的技术。通过这样的学习过程，学生将培养未来解决各种技术问题的能力。在我迄今为止修过的课程中，我最喜欢的是“现代材料物理学”课程以及相关的实验和实验工具。虽然学习起来会比较困难，因为这是看不见摸不着的，但我希望将来能进入研究生院，从事与该领域相关的研究，因为研究过程中我获得了巨大的成就感。
材料工程的未来一片光明。材料工程在可持续能源、环境保护和先进技术开发等各个领域的作用将变得更加重要。例如，材料工程在下一代电池的开发、提高可再生能源效率以及生物材料的开发中将发挥更加重要的作用。因此，研究材料工程将在引领未来技术创新方面发挥重要作用。