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金属具有光泽的原因

摘要: 金属有光泽的原因 你好!金属的光泽主要来自于金属自身的对可见光的高反射率。金属为什么具有光泽(即对可见光强烈反射) 由于金属原子...

金属有光泽的原因

你好!

金属的光泽主要来自于金属自身的对可见光的高反射率。

金属为什么具有光泽(即对可见光强烈反射)

由于金属原子以最紧密的堆积状态排列,内部存在自由电子,自由电子分布在金属表面,所以光照射时,自由电子吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光,这就使绝大部分金属呈现钢灰色以至银白色的原因。此外,部分金属的不同颜色,是因为它们较易吸收某一些频率的光,而反射其它频率的光

金属为什么有金属光泽

金属为什么有金属光泽

光泽实际上是一种反光效应,它是与物体的密度与光洁度成正比的,金属的密度一般较大,如果光洁度较高反光也就越强

金属为什么有光泽延展性不透明

光泽--金属的质地细致,很容易实现光的镜面反射,所以有光泽 延展性--金属的延展性可以由金属的结构得到解释。当金属受到外力作用时,金属内原子层之间容易作相对位移,金属发生形变而不易断裂,因此,金属具有良好的变形性 不透明--金属的价带和导带相连或重叠

其电子可以吸收可见光范围的光子

其表面反射特定波长光子

所以显示出不透明而畅带有金属光泽

而一些材料价带导带之间的Eg过大

可见光不足以使价带电子跃迁至导带

所以对可见光几乎完全不吸收

因此呈现出透明的性质

为什么金属拥有金属光泽

首先,自由电子的电磁响应(lorentz 方程)决定了金属对低于某一个频率(plasmon frequency)的光子具有较强的反射率,超过这个频率的光子则完全透明。这可以理解为频率过高,自由电子由于惯性,其震动无法赶上导致。可以想像,这个频率起点和电子的质量有关,而且成反比。大部分金属的这个plasmon frequency都远远大于可见光,所以金属反射可见光。这是形成光泽的前提条件;

当然,实际金属的电磁响应还和金属材料的能带结构有关,例如过渡金属(金,铜)等会在蓝光出存在吸收峰,因此红光处存在较强反射。这些性质可以由多个共振中心叠加的的自由电子响应来解释(lorentz-drude Model)。

其次,金属的表面比较光滑平整,因此能对入射光进行满足snell's law的平面反射。这样一来取决于光源的位置,人眼看到金属反射出来的光强和观测角度有关,这就是所谓“光泽”。

如果把金属磨成粉末,由于漫反射则不存在光泽了。当金属粉末不太小时,由于粉末表面不规则,将入射光的能量按多个角度进行反射,人在任意一个位置观测时,总会觉得其反光强度小于周围环境的照度,因而产生“黑色粉末”的错觉。如果放在显微镜下观测就能知道金属粉末并不黑。

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