為什麼金屬會有光澤?而且金屬光澤越閃耀越珍貴呢?

2020-12-05 石問新

閃亮的東西總是引人注目,比如說各種首飾,它們的耀眼金屬光澤讓人們覺得它們特別珍貴,尤其是金銀首飾。那麼金屬為什麼會閃耀光澤呢?而且會有不同的光澤呢?

1金屬內部具有大量自由移動的電子

金屬的光澤主要是一種內部屬性。這主要是由金屬內部的電子行為而造成的這種現象。在金屬原子中最外層電子與原子核連接微弱,當大量金屬原子聚集結合為塊狀的時候,這些外層電子自由移動就產生了科學家通常所說的電子海。即大量帶負電荷的電子遊蕩在帶正電的金屬陽離子的周圍,這種移動的電子海是金屬的重要組成部分。因此金屬可以被錘打成各種形狀而不會斷裂的原因,就是因為金屬被捶打變形,金屬中的電子核被擠壓改變位置時,這些電子也可以隨之移動去填補向這些向四周轉移的電子核的位置。而那些自由電子有很好的導電性,這也是為什麼金屬具有光澤的原因。

2金屬中的電子被光照射產生振動而發光

我們所說的金屬的光澤其實是光的反射,但是這種光澤不像網球一樣,僅僅從金屬表面上彈開。而是當一束光照射到電子海時,電子吸收光能,這使得電子輕微的震蕩。這種震蕩活動產生了第2次光波,這種光波從金屬表面輻射出去,形成我們所看到的光澤。自由電子和金屬產生的震蕩與可見光的波長相匹配。但不同的金屬發光方式不同,這很大程度上取決於金屬本身的特點和屬性。不同的金屬的電子海具有不同的質量及密度,它們影響著電子自由移動的程度,以及它們的震動是否能夠產生可見光。

3不同的金屬對光的反射性不同

大部分金屬是銀白色的,是因為它們反射了絕大部分可見光。這使得它們的顏色比純白要更深一些。有些金屬橡金和銅不能反射藍光,因此金和銅的光澤呈現出紅色或者黃色。此外金屬不一定能反射高能量波,比如說紫外線和x光。光波穿透到金屬裡面,要麼被金屬輕易吸收,要麼直接穿透金屬,這取決於金屬種類和厚度。舉個例子,銀子是可見光最好的反射介質之一,這也是為什麼銀是最早用作鏡子材料的金屬之一。但是銀在反射紫外線方面極差。

4不同的金屬對紫外線和x光反射性不同

如果把你關在薄薄的銀做成的房子裡面,讓太陽直接暴曬。即使這個房子裡面是全黑,由於太陽光裡面的紫外線很難被銀反射出去,所以你還是會被曬傷。像錫和鋁這樣的金屬能更好的反射紫外線。所以他們用於建築裝修屋頂。另外鉛甚至能反射這種能夠穿透大多數金屬的高清高能量x光。所以在醫院,為了避免你身體的某些部位被x光照射,鉛會被用到醫療器械中,成為保護身體器官的理想材料。這也是電影中超人都無法透視鉛的原因,所以不同的金屬會具有不同的光澤。

金屬的閃光都源於相同的道理,就是金屬中電子因外界環境變化而所做的運動。

看完這篇文章你是不是對金屬為什麼有不同光澤有了一定的了解呢?

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