La luz incide sobre una superficie. Algunas longitudes de onda son absorbidas. Los otros son reflejados. El reflejo de los colores que percibimos de la superficie.
¿Qué es la propiedad que determina, qué longitudes de onda se refleja y lo que son absorbidos? Es la configuración electrónica del objeto sobre el que cae la luz?
Si sí, entonces si sabemos que la configuración electrónica de una superficie podemos hacer un modelo, que puedan predecir el color que se va a mostrar?
Esta pregunta es demasiado amplia. Se trata de TODOS los objetos en el universo que tienen una superficie, es decir, todo. Voy a evitar dar una conferencia aquí.
En algunos líquidos y la mayoría de los gases de la estructura electrónica de cada átomo o molécula es suficiente para describir sus espectros.
La "propiedad" que usted está buscando en el caso de los sólidos es la estructura de banda. Consulte esta página para una buena introducción, especialmente la sección sobre los aislantes y los dopings. La gente llegó al punto en que sea necesario para describir el espectro de sólidos (macroscópica) parámetros en lugar de la atómica y la banda de transición (en la parte superior de que, a veces usted tiene que considerar correcciones relativistas): Absorción y de dispersión o de fluorescencia. Consulte esta página para una corta explicación, tenga en cuenta que esto es válido no sólo para la luz visible. Para incidencia normal, atrás de dispersión es la "reflexión", mientras que la dispersión es "transmisión". El color que se ve también dependerá de la planitud de la superficie, pero esto no afecta a la física de la dispersión de la luz.
Un hecho interesante es que se puede ver (en realidad no se puede, esto es para los rayos X) para que la luz se "refleja" más que un lugar, debido a la ley de Bragg.
Por último, de acuerdo a su OP título, usted podría considerar la posibilidad de leer más acerca de las rejas, en la que la superficie se trabajó específicamente para manipular los colores.
Varias respuestas aquí ya se habla en gran detalle acerca de cómo los electrones de los orbitales afectar si un fotón es absorbido o no, pero esta no es toda la historia. El color de la radiación reflejada es, de hecho, el único factor que si la superficie es totalmente plana y perfectamente reflectante, con exclusión de la radiación del cuerpo negro, pero la mayoría de las superficies no son.
Tomemos, por ejemplo, todos los vibrantes colores de la cola de los pavos reales. Pueden parecer una amplia variedad de verdes, azules y otros colores. Ahora, si nos fijamos en la misma plumas después de aplanado de la superficie se verá que los pigmentos de las plumas en realidad son de color marrón. Este tipo de coloración se deriva de cómo las estructuras microscópicas interactuar con la radiación, y se llama estructurales de la coloración. Por ejemplo, una reja-como la estructura que va a producir un patrón de color que va con el gradiente del arco iris, así como en una adecuada red de difracción experimento. Este mismo tipo de efecto también puede provenir de las diferencias en la reflexión profundidades, como es el caso de los derrames de hidrocarburos, lo que los hace reflexionar un arco iris-como el patrón así.
Existe también la radiación del cuerpo negro, que está asociada con la temperatura del objeto. Este efecto provoca que los objetos más calientes a irradiar algunos de la temperatura de la energía de tal manera que los objetos más calientes a brillar más brillante y con un pico que se desplaza hacia mayores longitudes de onda.
Pregunta interesante. Creo que tiene que ver con los niveles de energía de los átomos de la superficie. Supongo que usted entiende el concepto de orbitales atómicos - Cuando la luz se encuentra con una superficie, las longitudes de onda absorbidas son aquellos que contienen la cantidad correcta de energía para mover a los electrones a la siguiente orbital.
... En una búsqueda de google: Si la diferencia de energía entre dos consecutivos orbital de los estados es ΔE, entonces los fotones absorbidos será de frecuencia ν = (2πΔE)/h, donde h es la Constante de Planck.
Un material de muestra de color cuando la luz se refleja sobre una superficie. Cuando una determinada longitud de onda alcanza una superficie, si la energía de $E=\frac{hc}{\lambda}$ de los fotones corresponden a la diferencia entre dos estados electrónicos, entonces tiene una cierta probabilidad de ser absorbida. La probabilidad de ser absorbida depende de la densidad de estados electrónicos de curso.
Si un fotón no es absorbido va a ir a través del material. Este material será entonces dijo para ser transparente a su longitud de onda $\lambda$.
Si el fotón es absorbido, va a ser re-emitida en ninguna dirección en particular. Pero cuando son emitidos hacia el interior del material que va a ser absorbido de nuevo, por lo tanto, la dirección hacia el exterior del material será favorecida (porque en este sentido los fotones no se absorbe). Los de longitud de onda se refleja.
Cuando se mira en el material, verás un espectro de todas las longitudes de onda reflejadas, y que hacen de su color.
Gran pregunta: abre un montón de física. Mi ejemplo favorito es "¿por qué algunos realización de metales buscar oro/cobre/etc. en lugar de gris?" Resulta que debido a los efectos relativistas que actúa en los diversos electrones' orbitales.
Luego está el blue jay, cuyo color azul es totalmente interferométrica lugar de absorción/reflexivo.
y más :-)
Editado para proporcionar información acerca de quantum mecanismos para el color de los metales. Citando a páginas de wikipedia,
El color característico de cobre de los resultados de la electrónica las transiciones entre el relleno 3d y medio vacío 4s atómica conchas – la diferencia de energía entre estos proyectiles es tal, que se corresponde a la luz naranja.
(las referencias están disponibles en el "Cobre" de la página)
Mientras que la mayoría de los otros metales puros son de color gris o de color blanco plateado, oro es ligeramente amarillo rojizo. Este color está determinada por la densidad débilmente enlazado (valencia) los electrones; los electrones oscilan como un colectiva "plasma" medio descrito en términos de un quasiparticle llamado de plasmones. La frecuencia de estas oscilaciones se encuentra en la rango ultravioleta para la mayoría de los metales, pero cae en el rango visible para el oro debido a los sutiles efectos relativistas que afectan a los orbitales alrededor de los átomos de oro. Efectos similares impartir un tono dorado a metálico de cesio.
Las referencias incluyen esta página así como varios libros.
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