Question

Почему золото жёлтого цвета, а другие металлы нет?

Answer 1

Это достаточно сложный вопрос связанный с атомным строением металла, электромагнитным излучением и фотонами. Именно фотоны видимого спектра человеческий глаз воспринимает как источник цвета.

Сами же фотоны являются переносчиками электромагнитного излучения с разной энергией и разной длиной волны, и соответственно разным цветом. Чем длиннее волна, тем меньше энергия и тем краснее цвет.

Ну а дальше уже всё проще. Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого находятся отрицательно заряженные электроны. В зависимости от химического элемента меняется количество электронов, а следовательно и свойства атома, в том числе и электромагнитное излучение. При этом вся эта ботва сопровождается достаточно сложными процессами трудно поддающимися расчётам. Занимается этим специальная наука - релятивистская квантовая химия.

Так вот как раз эта наука установила, что золото – один из химических элементов, физические свойства которого особенно сильно зависят от таких процессов.

Ну вот если по простому где то так. А короче: цвет золота - это строение его атома, сложные процессы происходящие там, электромагнитное излучение энергии и фотоны видимого спектра с длиной волны присущей золоту.

Answer 2

Спектр отражения металлов зависит от энергетического спектра состояний электронов. С большинством металлов в инфракрасной и видимой области спектра кванты света взаимодействуют с электронами в пределах зоны проводимости, и их энергии недостаточно для того, чтобы электроны ее покинули. У таких металлов полосы поглощения, соответствующие такому процессу, лежат в ультрафиолетовой области, и металлы имеют белый или серый цвет в зависимости от подвижности свободных электронов. Только у золота, меди и цезия энергия квантов видимого света достаточна для того, чтобы заставить электроны покинуть зону проводимости (у цезия -- за пределы металла, а у меди и золота -- на другие энергетические уровни), поэтому в видимой области они имеют интенсивные полосы поглощения и обладают характерным цветом. Цвет этот -- желтый (у золота и цезия) и розовый (у меди), так как полоса поглощения захватывает часть видимого спектра с наибольшей энергией квантов, то есть синюю.

Answer 3

На самом деле свою окраску имеют все металлы.

Цвет металла в терминах физики называется "спектр отражённого света". Золото жёлтое, а медь красная потому, что коэффициент отражения коротковолнового излучения (синего) от золота меньше, чем зелёного и красного, поэтому отражённый свет оказывается сильно обеднённым синим. Уберите из белого (в терминах RGB) синий - как раз и останется жёлтый. У меди эта граница сдвинута ещё ближе к длинноволновому краю спектра, поэтому отражённый свет обеднён не только синей, но и зелёной компонентами. Если б мы могли видеть в ультрафиолете вплоть до вакуума, мы бы увидели, что и алюминий тоже окрашен: у него довольно сильный провал коэффициента отражения в ультрафиолете.

С чем конкретно это связано на атомном уровне - трудно сказать, но могу выдвинуть гипотезу, что с особенностями взаимодействия свободных электронов металла с кристаллической решёткой, точнее - с тепловыми колебаниями решётки (оптическими фононами). Отражение света от поверхности металла само по себе обусловлено высокой подвижностью электронов и их крайне малой массой - они успевают колебаться с частотой падающего света. Но на некоторых частотах колебания электронов эффективно передаются кристаллической решётке чисто из-за резонансных явлений, а значит, свет соответствующей частоты (= соответствующей длины волны) отражается хуже, чем свет других длин волн, для которых такие резонансы не наблюдаются.

Answer 4

Автор, изучайте физические свойства металлов. Тогда у вас исчезнет желание задавать такие вопросы. Все дело в том, что почти такой же цвет, как у золота, имеет медь, которая очень широко применяется в народном хозяйстве. Это самый лучший, из сравнительно недорогих, проводников электричества. Та же медь напыляется в вакууме на различные предметы из пластмассы и металла, что придает им "золотой" цвет. А чтобы медь не слезала после обработки, сверху напыляют лак.

А вот для "платиновых и серебряных" изделий напыляют в вакууме алюминий. Тоже отличить может только специалист.

Да большинство металлов все же имеют белый или почти белый свет. Это свойство кристаллической решетки. Но и тут есть нюансы. Например, железо или рубидий серебристо-серого цвета. А вот магний серебристо белый металл.