首先想告訴題主結論,純淨的鐵粉和鐵片本身都是灰色的。光滑的鐵片比鐵粉多了金屬的光澤。
接下來細說
一個物體的顏色主要是由它本身對於可見光的吸收和反射來決定的。
對於可見光吸收強烈的物質,比如黑炭,所有顏色的光都被吸收了然後沒有反射出來,所以就呈現黑色。
不同的金屬有不同的顏色,因為他們對可見光的吸收反射情況不同,這些主要是由於核外電子排布的區別造成的。
鐵的電子組態為3d6 4s2 , 4s軌道已滿,3d軌道則並沒有被電子填滿,所以未滿的軌道電子躍遷的時候會對光進行選擇性吸收,由於鐵的3d軌道對於可見光波長的吸收都差不多,變化不大所以鐵單質在可見光區域的吸收都屬於不完全的,那麼鐵本身是呈現出灰色的。
對於常見金屬的可見光反射情況可見下圖:
可以看到鐵在400-700 nm的可見光波段的反射率大約都是60%,也就是吸收了不到一半吧,所以就介於白色黑色之間,所以是灰色。
而銀對於可見光的反射率都接近100%,所以銀是銀白色的。
再看金,由於金對於藍光的反射明顯少於黃紅光,所以金呈現金色。
其他的金屬顏色也請題主自己琢磨。
接下來說說金屬光澤。
金屬帶有自由電子,這些自由電子自由地在金屬晶格內運動,才使金屬具備了金屬的特性(導熱導電延展性等)。
說回金屬光澤,正是由於可見光與金屬內部的自由電子作用,自由電子吸收可見光隨即放出,才產生的強烈的反射光。也就是金屬光澤。
有些非金屬因為有類似自由電子的離域電子,所以也呈現出類似金屬光澤的顏色。比如石墨。
接下來我們來說鐵片和鐵粉顏色為什麼不同。
其實,以上所說的吸收與反射都是在光滑表面樣品上測定的。鐵片比鐵粉光滑很多,反射光很大部分可以進入觀察者的眼中,則呈現出銀白色;而鐵粉顆粒很小,每一顆的反射都是各向的,反射的光再經過互相吸收反射,最終就少了金屬光澤,並且顏色也變得更深。
其實不光滑的鐵片應該也是灰色的。純淨的鐵粉也差不多是深灰色。基本和剛才圖中鐵的反射特性一致。
至於那種特別黑的鐵粉,我覺得是氧化成四氧化三鐵了吧……
反射率高如銀,變成粉以後是什麼樣子呢?
所以說並不是鐵片鐵粉顏色不同,只是表面不光滑少了金屬光澤。
首先想告訴題主結論,純淨的鐵粉和鐵片本身都是灰色的。光滑的鐵片比鐵粉多了金屬的光澤。
接下來細說
一個物體的顏色主要是由它本身對於可見光的吸收和反射來決定的。
對於可見光吸收強烈的物質,比如黑炭,所有顏色的光都被吸收了然後沒有反射出來,所以就呈現黑色。
不同的金屬有不同的顏色,因為他們對可見光的吸收反射情況不同,這些主要是由於核外電子排布的區別造成的。
鐵的電子組態為3d6 4s2 , 4s軌道已滿,3d軌道則並沒有被電子填滿,所以未滿的軌道電子躍遷的時候會對光進行選擇性吸收,由於鐵的3d軌道對於可見光波長的吸收都差不多,變化不大所以鐵單質在可見光區域的吸收都屬於不完全的,那麼鐵本身是呈現出灰色的。
對於常見金屬的可見光反射情況可見下圖:
可以看到鐵在400-700 nm的可見光波段的反射率大約都是60%,也就是吸收了不到一半吧,所以就介於白色黑色之間,所以是灰色。
而銀對於可見光的反射率都接近100%,所以銀是銀白色的。
再看金,由於金對於藍光的反射明顯少於黃紅光,所以金呈現金色。
其他的金屬顏色也請題主自己琢磨。
接下來說說金屬光澤。
金屬帶有自由電子,這些自由電子自由地在金屬晶格內運動,才使金屬具備了金屬的特性(導熱導電延展性等)。
說回金屬光澤,正是由於可見光與金屬內部的自由電子作用,自由電子吸收可見光隨即放出,才產生的強烈的反射光。也就是金屬光澤。
有些非金屬因為有類似自由電子的離域電子,所以也呈現出類似金屬光澤的顏色。比如石墨。
接下來我們來說鐵片和鐵粉顏色為什麼不同。
其實,以上所說的吸收與反射都是在光滑表面樣品上測定的。鐵片比鐵粉光滑很多,反射光很大部分可以進入觀察者的眼中,則呈現出銀白色;而鐵粉顆粒很小,每一顆的反射都是各向的,反射的光再經過互相吸收反射,最終就少了金屬光澤,並且顏色也變得更深。
其實不光滑的鐵片應該也是灰色的。純淨的鐵粉也差不多是深灰色。基本和剛才圖中鐵的反射特性一致。
至於那種特別黑的鐵粉,我覺得是氧化成四氧化三鐵了吧……
反射率高如銀,變成粉以後是什麼樣子呢?
所以說並不是鐵片鐵粉顏色不同,只是表面不光滑少了金屬光澤。