来源：IT之家发表时间：2022-12-14 11:00 阅读量：18586
物体之所以有颜色，是因为它们的电子与特定波长的光产生最强烈的共振它们吸收这些波长的光，并将所有其他波长的光反射回我们的眼睛大部分金属电子与紫外线的共振最强，所以对可见光的所有波长都是同等反射，这使得它们呈现银色但是黄金不一样它显示出高贵的金色为了解释黄金和其他金属的区别，我们需要应用狭义相对论
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根据爱因斯坦的狭义相对论，物体运动速度越快，质量就会越来越大在像氢这样只有一个质子和一个电子的轻原子中，静电力很弱，所以电子绕着原子核运动的速度非常慢但是金的原子核里有79个质子，所以电子会被巨大的静电吸引为了避免与原子核碰撞，最里面的电子需要以光速的一半行进当物体的速度变得如此之快时，相对论效应变得至关重要:电子质量增加约20%，对电子轨道的原子半径产生直接影响:轨道半径减小
到目前为止，我们一直使用玻尔原子模型，该模型假设电子围绕原子核旋转，就像行星围绕太阳旋转一样但要追根究底，我们需要使用一个更精确但更复杂的量子模型在这个模型中，轨道电子被概率云代替，概率云显示了电子最可能的位置
离原子核最近的电子在1s轨道，下一个轨道是2s轨道总之，它有六个S轨道，都是球形的但并不是所有的电子轨道都是球体其他轨道如P轨道看起来像两个气球，D和F轨道看起来更奇怪
如果仔细观察S轨道，会发现概率分布并不是均匀分布的电子有可能更靠近原子核，因为它们喜欢处于较低的能量状态最有可能找到电子的区域称为概率峰，所有S轨道的概率峰都非常靠近原子核我们前面讨论过，靠近原子核意味着电子以超高速运动，也就是说金原子的六个S轨道全部相对论收缩
但是D轨道的概率峰离原子核更远因为感觉不到强烈的引力，所以不会达到很高的速度，所以不受这种相对论收缩的影响更重要的是，由于S轨道上的电子与原子核结合得更紧密，因此也起到了静电屏蔽的作用所以D轨道越远的电子感受到来自原子核的力越弱，半径进一步扩大
在这个量子模型中，波长的吸收也发生在轨道之间大多数金属在紫外光谱中都有峰值吸收波长，这意味着它们会反射所有可见光对于金，这种吸收发生在5d和6s轨道之间5d轨道的电子会吸收一定波长的光子，跳到6s轨道如果不考虑相对论，从5d轨道跳到6s轨道所需要的能量将对应紫外光谱中的频率，就像其他金属一样但是，由于相对论效应，6s和5d轨道靠得更近，科学家测量了蓝光和紫光对应的频率
通过吸收蓝光和紫光并反射其余的可见光，黄金呈现出高贵的黄色为什么其他重金属不会出现这种情况这是因为它们的峰值吸收波长不在金发区
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