Licht muss nicht dazu führen, dass Elektronen der äußeren Hülle die volle Bandlücke überspringen, um mit ihnen zu interagieren.Elektronen können zu virtuellen Zuständen angeregt werden, von denen Photonen gleicher Energie und gleichen Impulses emittiert werden.Obwohl es wahr ist, dass der Absorptionsverlust für reinen Diamanten sehr gering ist, wie Sie zu Recht gefolgert haben, ergibt sich aus dieser Wechselwirkung eine Phasenverzögerung, wie ich in dieser Antwort hier weiter erläutere.

Bei Diamanten ist diese Phasenverzögerung groß: Diamant hat einen Brechungsindex von etwa 2,4 für sichtbares Licht.Sie sehen also alle Auswirkungen des starken Unterschieds zwischen dem Brechungsindex des Diamanten und dem der ihn umgebenden Luft: Sie sehen eine Diamantplattenverschiebung des durchgelassenen Lichts seitlich zum Hintergrund, Sie sehen eine starke Spiegelreflexion von Oberflächen (das Leistungsreflexionsverhältnis)beträgt ungefähr 17% für Diamant) und für weißes Licht sehen Sie eine starke Streuung in Farben für flüchtige Reflexionen und Übertragungen.

Meine Einstellung:

Photonen haben eine Wellenfunktion, die die elektrische und magnetische Feldinformation trägt, die eine Lösung der quantisierten Maxwellschen Gleichung ist. Somit existieren Phasen zwischen Photonen und die Überlagerung ist wieder eine Wellenfunktion, die die makroskopisch aufbaut elektrische und magnetische Felder. Lubos Motl hat einen Blogeintrag darüber, wie dies auf QFT-Ebene geschieht.

Wenn ein Photon auf eine Randbedingung trifft, können drei Dinge passieren: a) es kann elastisch streuen, was bedeutet, dass es seine Frequenz beibehält, aber den Winkel ändert, b) es kann unelastisch streuen, was bedeutet, dass es die Frequenz ändert, oder c) es kann absorbiert werden, indem das Energieniveau eines Elektrons erhöht wird (in einem Gitter, in einem Molekül, in einem Atom) und ein anderes Photon emittiert wird und Phasen verloren gehen.

Für eine reflektierende Oberfläche, auf der Bilder erhalten bleiben, a) geschieht Folgendes: Alle Phasen im entstehenden Photonenensemble sind intakt.

Für eine undurchsichtige Oberfläche passiert c)

Für ein transparentes Gitter ist es immer noch a). Das Photon interagiert elastisch mit dem Gitter, Phasen durch das Ensemble werden kohärent gehalten und so sehen wir durch Glas. Es ist eine "Photon + Gitter" -Streuung auf individueller Ebene, aber damit ein Medium transparent ist, muss das entstehende Photonenensemble die Kohärenz behalten. Die Phasen ändern sich in der quantenmechanischen Lösung kohärent, sonst würde es keine Transparenz geben

In einem Diamanten gibt es reflektierende Oberflächen, die einen Teil des Lichts zurückstreuen. Die Bilder sind verzerrt, aber die Phaseninformationen sind immer noch kohärent.

b) ist der Fall, wenn sich die Farben ändern, wenn die Streuung mit dem gesamten Gitter erfolgt und die Phasenkohärenz beibehalten werden kann.

Die Kramers-Kronig-Beziehungen verbinden den Realteil der Permittivität $ \ epsilon_r (\ omega) $ mit dem Imaginärteil $ \ epsilon_i (\ omega) $ [oder dem Real- und Imaginärbrechungsindex].$ n_r (\ omega) $ und $ n_i (\ omega) $], dh die Phasengeschwindigkeit von Licht in einem Kristall bei einer gegebenen Frequenz zu den Absorptionseigenschaften über den gesamten Frequenzbereich.Somit hängt der hohe Brechungsindex von Diamant im sichtbaren Bereich mit den Absorptionsbanden im UV-Bereich zusammen, die mit der Bandlücke zusammenhängen

Das elektrische Feld der EM-Welle interagiert stark mit den Elektronen.Der beste Weg, um eine Intuition zu bekommen, besteht darin, sie als Lorentz-Oszillatoren zu betrachten.In Diamant haben diese Resonanzfrequenzen über 5 eV, so dass sie für sichtbares Licht phasenverschoben reagieren.Dies führt zu gestreuten Wellen, die sich zur einfallenden Welle addieren und eine Phasengeschwindigkeit ergeben, die niedriger als $ c $ ist.