為什麼金子會泛金光的科學故事

古代人很早就認識到金屬的反光特性，他們據此製作了鏡子，從此看清楚了自己的容貌。埃及人最早採用銅製成鏡子，中國古代銅鏡也被廣泛使用。古羅馬人最早製作了玻璃鏡子，其背面反光塗層主要採用鉛，因此照起來是灰濛濛的。後來威尼斯人發明了現代鏡子，玻璃背面塗層是水銀和錫的合金，反光能力大大增強。如今照鏡梳粧已經成為人們日常生活中的一部分。不過，從物理角度來看，黃金白銀真的可以“發光”嗎？

事實上，黃金和白銀等金屬材料並不會自發產生光，人們能看到金屬的光澤主要是因為金屬的“反光”能力特別強。我們知道，光的本質是電磁波，當光線入射到固體材料表面時，會被表面形成的等離子體震盪吸收，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，小於一定頻率的所有電磁波將被表面完全反射而無法進入材料內部。材料的等離子體截止頻率和內部自由電子數相關。金屬屬於晶體，其內部主要存在金屬離子和大量可以自由運動的電子。由於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。