常言道“是金子,在哪里都能發(fā)光”,意指有優(yōu)秀才能的人不會被輕易埋沒。我們也經(jīng)常用“金燦燦”或“黃澄澄”來形容金子的光芒,而用“雪花銀”來描述銀子。黃金和白銀因?yàn)橄∮泻吞厥獾谋砻婀鉂啥钍苋藗兦嗖A,金銀在很早就被作為珍貴的裝飾品,古埃及法老的面具和古希臘貴族的盤子都是用金銀制作的。
??古代人很早就認(rèn)識到金屬的反光特性,他們據(jù)此制作了鏡子,從此看清楚了自己的容貌。古埃及人最早采用銅制成鏡子,中國古代銅鏡也被廣泛使用。古羅馬人最早制作了玻璃鏡子,其背面反光涂層主要采用鉛,因此照起來是灰蒙蒙的。后來威尼斯人發(fā)明了現(xiàn)代鏡子,玻璃背面涂層是水銀和錫的合金,反光能力大大增強(qiáng)。如今照鏡梳妝已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪械囊徊糠?。不過,從物理角度來看,黃金白銀真的可以“發(fā)光”嗎?
??事實(shí)上,黃金和白銀等金屬材料并不會自發(fā)產(chǎn)生光,人們之所以能看到金屬的光澤主要是因?yàn)榻饘俚摹胺垂狻蹦芰μ貏e強(qiáng)。我們知道,光的本質(zhì)是電磁波,當(dāng)光線入射到固體材料表面時(shí),會被表面形成的等離子體震蕩吸收,因此一方面光線射入固體表面存在一定的深度極限,另一方面不同頻率的光被固體吸收的量不同。對特定材料而言,小于一定頻率的所有電磁波將被表面完全反射而無法進(jìn)入材料內(nèi)部。材料的等離子體截止頻率和內(nèi)部自由電子數(shù)相關(guān)。金屬屬于晶體,其內(nèi)部主要存在金屬離子和大量可以自由運(yùn)動的電子。由于金屬的自由電子濃度很高,所有可見光均被金屬反射,所以金屬總是亮晶晶的。
??大部分金屬材料是銀白色或銀灰色的,其他如金顯黃色,銅顯赤紅色,鉍顯淡紅色,銫顯淡黃色,鉛顯灰藍(lán)色。盡管純凈的鐵和錳顯銀白色,鉻顯銀灰色,但因鐵礦石表面通常覆蓋著一層黑色的四氧化三鐵,而且錳及鉻主要應(yīng)用于冶煉黑色的合金鋼,因此鐵、錳和鉻三種金屬及其合金被歸類為“黑色金屬”。黑色金屬以外的其他金屬及其合金統(tǒng)稱為“有色金屬”。不同的金屬之所以有不同的顏色外觀,主要是因?yàn)槠浔砻娴入x子體截止頻率不一樣,導(dǎo)致反射的光頻率不同。比如黃金主要反射的是黃光,白銀則反射所有可見光,因此黃金就顯得“金燦燦”的,而白銀是“白花花”的。