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俗话说“只要是金子,哪里都能发光”,意思是人的优秀才能不会被轻易埋没。我们经常用“金色”或“黄澄澄”来形容金子的光辉,而用“雪花银”来形容银子。金银因其稀有性和特殊的表面光泽而受到人们的青睐。在早期,金银被用作珍贵的装饰品。古埃及法老的面具和古希腊贵族的盘子都是由金银制成的。

金银餐具的古人很早就认识到了金属的反光特性,并据此制作了镜子,从此看清了自己的特征。埃及人最早用铜制作镜子,中国古代铜镜也广泛使用。古罗马人最早制作玻璃镜子,背面的反光涂层主要是铅,所以看起来是灰色的。后来,威尼斯人发明了现代镜子。玻璃的背面涂上了一层汞和锡的合金,大大增强了反光能力。如今,照镜子已经成为人们日常生活的一部分。然而,从物理角度来看,金银真的能“发光”吗?

事实上,像金和银这样的金属材料不会自发发光。人们能看到金属的光泽,主要是因为它的“反射”能力。我们知道,光的本质是电磁波。当光入射到固体材料表面时,会被表面形成的等离子体吸收。所以一方面光入射到固体表面有一定的深度限制,另一方面不同频率的光被固体吸收的量也不同。对于特定的材料,所有小于某一频率的电磁波都会被表面完全反射,无法进入材料内部。材料的等离子体截止频率与内部自由电子的数量有关。金属是一种晶体,其中主要有金属离子和大量可以自由移动的电子。由于金属中自由电子的浓度很高,所有可见光都会被金属反射,所以金属总是有光泽的。

古埃及金绵菊的金属材质大多为银白色或银灰色,其他如黄金为黄色,铜为深红色,铋为红色,铯为黄色,铅为灰蓝色。虽然纯铁和锰是银白色,铬是银灰色,但铁、锰、铬及其合金被归为“黑色金属”,因为铁矿石表面通常覆盖着一层黑色的四氧化三铁,锰和铬主要用于冶炼黑色合金钢。除黑色金属以外的其他金属及其合金统称为“有色金属”。不同金属的颜色和外观不同,主要是由于其表面等离子体的截止频率不同,导致反射光频率不同。比如金主要反射黄光,而银反射所有可见光,所以金是“金色”而银是“亮晶晶”的。

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