为什么金子会泛金光的科学故事
来源： 最后更新：22-02-26 08:00:18
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为什么金子会泛金光的科学故事
古代人很早就认识到金属的反光特性，他们据此制作了镜子，从此看清楚了自己的容貌。埃及人最早采用铜制成镜子，中国古代铜镜也被广泛使用。古罗马人最早制作了玻璃镜子，其背面反光涂层主要采用铅，因此照起来是灰蒙蒙的。后来威尼斯人发明了现代镜子，玻璃背面涂层是水银和锡的合金，反光能力大大增强。如今照镜梳妆已经成为人们日常生活中的一部分。不过，从物理角度来看，黄金白银真的可以“发光”吗？
事实上，黄金和白银等金属材料并不会自发产生光，人们能看到金属的光泽主要是因为金属的“反光”能力特别强。我们知道，光的本质是电磁波，当光线入射到固体材料表面时，会被表面形成的等离子体震荡吸收，因此一方面光线射入固体表面存在一定的深度极限，另一方面不同频率的光被固体吸收的量不同。对特定材料而言，小于一定频率的所有电磁波将被表面完全反射而无法进入材料内部。材料的等离子体截止频率和内部自由电子数相关。金属属于晶体，其内部主要存在金属离子和大量可以自由运动的电子。由于金属的自由电子浓度很高，所有可见光均被金属反射，所以金属总是亮晶晶的。
为什么金子会泛金光的科学故事点评
大部分金属材料都是银白色或银灰色，其他如金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅是灰蓝色。尽管纯净的铁和锰是银白色，铬是银灰色，但因铁矿石表面通常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，而且锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢，因此铁、锰和铬三种金属及其合金被归类为“黑色金属”。除了黑色金属以外的其他金属及其合金统称为“有色金属”。不同金属的不同颜色外观主要是因为其表面等离子体截止频率不一样，导致反射的光频率不同。比如对于黄金主要反射的是黄光，对白银则反射了所有可见光，因此黄金就显得“金灿灿”的，而白银是“白花花”的。
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