图片来源：pixabay你有没有好奇过，为什么金属总是那么闪亮？无论是是金、银、铜，还是其他的金属，都泛着独特的光泽。这种光泽是怎么产生的？一起来了解其背后的原理吧~
金属具有的独特光泽被称为“金属光泽”。金属光泽的制造者是自由电子。
当可见光照射到金属上时，金属表面的自由电子就会以与可见光相同的频率（每秒振动的次数）振动并将其吸收，从而使得可见光不能进入金属内部。与此同时，自由电子又因自身的振动而形成了振动频率相同的可见光，并从金属表面发射出来（反射）。
我们所看到的金属光泽其实是自由电子所生成的可见光。金属对可见光具有较强的反射率，所以表面抛光后可以当作镜子使用。
不过，自由电子并不能吸收所有照射到金属上的光（电磁波），也不能形成所有频率的光，这是因为自由电子的运动速度是有一定限制的。
当光的振动频率高时，自由电子就无法以与其相同的频率振动，因此，自由电子无法吸收和生成X射线及伽马射线等。照射到金属上的X射线和伽马射线没有被吸收掉而是进入了金属内部，被金属原子内侧电子层中的电子吸收了。
众所周知，银（Ag）散发着白色光芒，铜（Cu）看上去发红。金属不同，其自由电子的最高运动速度也不同，所以才形成了不同的光泽。
例如，金（Au）的自由电子的最高运动速度相对较慢，所以无法吸收和形成蓝色或绿色的可见光。由于金的光泽中不含蓝光和绿光，所以看上去是金黄色的。
上图表示金（Au)、银（Ag)、铜（Cu)、铝（Al）对波长不同的光的反射率。波长的单位为纳米（1纳米为100万分之1毫米)，人眼能够看到的可见光波长大约为400～800纳米。银几乎可以100%地反射所有的可见光，因此散发着白色光泽。相比之下，铜与金对波长短（振动频率高）的可见光的反射率较低，因此看上去发红和发黄。银在单位体积内的自由电子密度较高，自由电子的最高运动速度较快，所以反射率较高。
本文摘自《科学世界》2017年第1期
新媒体编辑 | 张丽君
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