原子の色

質問

銅の原子って、やっぱり銅色しているのですか？？
分かる方教えて下さい。。

回答No.6

debukuro

銅色というのは結晶したときの表面の状態でできる色です
原子そのものには色がありませんというか温度によって決まる色があるだけでこれはどんな原子でも同じのようです
常温での色
銀、クローム、鉄、チタン、炭素などは原子に近い大きさの微粉末になります
真っ黒です
これは黒体放射（空洞共振）で説明されています
黒体放射については長くなるので自分で調べてください
銅メッキをすると初期には黒い粉末状の銅がつきますが銅が再結晶温度が低いのですぐに銅色に変わります
銀メッキやクロームメッキをすると真っ黒になります
磨いて表面に付着した原子を除去してやるときれいな金属光沢が現れます
原子が析出しやすい物質は銀で明るいところに放置すると黒くなりますね
光の刺激で銀結晶が壊れて銀原子が表面に出てきたのです
この性質を利用したのが写真です

回答No.5

paddler

No.3です。

> 3) 液体状態＝溶解した銅　の状態．．．

銅の融点から言うと、もう十分に「赤熱」した状態なので、いわゆる「黒体輻射」の式に乗っかってくる領域ですね。ですから、このとき「液体状態の銅」が呈する"色"はその温度での「色温度」としての色ですね。

なお、何名かの回答者さんが、

　　原子はＸ線でないと見えない

とされていますが、Ｘ線でも原子１つ１つは見えません（∵Ｘ線の波長>>原子の大きさ）。見えているのは、もっとずっと大きいサイズであるところの「原子(配列)間の間隔」の情報です。しかも、結晶格子のような集合状態でのマクロな原子配列間間隔の情報に過ぎません。電子線の波長になって、やっとその集合状態での"１個１個の原子"の並んでいる位置・様子が分かるようになります。しかし、このような超高分解能電子顕微鏡・ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）ですら、やっと１個１個の原子を１個１個として数えられるに過ぎず、「１個の原子」がどんな姿をしているかなんてどこまでいっても見えません。

candlefireさんがご質問されているのは、「銅原子１個１個の姿がどんな形に見えるか」ではなくて、「銅原子が１個のみ存在するときに、その銅原子がどんな色を呈するか」だと思って私は回答しています。

そういった観点では、銅原子が１個１個「バラバラ」になった状態での「原子の色」が見えるという意味で、「銅蒸気が呈する色」をお答えするのが最も近い（すなわち１個単位で見ていなくても、１個１個バラバラに存在する状態で呈している色であれば同じこと）ように思います。

回答No.4

mojitto

可視光線を使って原子を捉えることはできません。それは可視光線の波長に対して銅原子があまりに小さいからです。
ですから原子を見るためにはX線を使いますよね？
銅原子の色を見るのはあきらめざるを得ないです。

回答No.3

paddler

「色」はより精密には、光の波長毎の強度分布＝「スペクトル」として議論されます。また、物質の色は、その物質の状態によって異なります。

さて、ご質問の「銅原子の色」ですが、

(1)　固体＝金属銅　の状態
　これはご存じ、赤みを帯びたいわゆる「銅色」ですね。ただし、これは「銅の単原子」状態ではなく、「集合状態の色」ですね。

(2) 気体＝銅蒸気　の状態
　これは、かなり「銅の単原子」に近い状態ですから、「銅原子の色」という表現にかなり当てはまるような気もします。この状態では、温度によって状況が異なります。
　まず、燃焼炎や高周波/マイクロ波プラズマのような高温状態の中では「銅蒸気」は発光します。よく知られているのは「炎色反応」（下記URL参照）ってヤツですね。「銅蒸気」は224.7nmや324.8nmなど紫外域を中心とする複数の波長からなる輝線スペクトルを発生しますが、可視域では510.6nm(だったはず)の発光があり、このせいで「青緑色」に見えます。
　また、発光しない低温度においては、「銅蒸気」は逆に上記各波長の光を「吸収」します。ただし、ハロゲンランプなどの白色光源の光を「銅蒸気」に通して見ても、上記飛び飛びの各波長を中心とするごくごく狭い波長幅の光のみが吸収されるだけで、ほとんどの光はそのまま抜けてきますから、色的には「特徴ある色は示さない」状態です。

(3) 液体状態＝溶解した銅　の状態
　すみません、見たことがありません。情報も持っていないので分かりませんが、「固体＝金属状態」と同じであるような気はします。

参考URL：

http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/combustion/comb02/matter01.html#Cu

回答No.2

goobest_2004

人間が目にする物質は、原子核の周囲に存在する電子の海です。

銅が銅色をしているのは、その電子が、赤外域の光を良く反射し紫外線域の光を吸収しているからです。これは、原子の中で電子がどういう状態にあるかで、吸収・反射する光の波長が異なります。

なので、「物質の色は電子の色」と認識するといいでしょう。

回答No.1

keydaimon

結論から言うと、銅原子の色は見えません。

色というのは、正確に言えば「われわれの目に入ってくる電磁波（波長が可視光の範囲のもの）」ということになります。

例えば林檎が赤い、というのを認識しているのは、林檎が反射する電磁波が赤の波長だからです。

では銅原子は可視光を反射するかといえば、しません。あまりに小さいからです。そこで、銅原子を見るにはどうしたらいいかというと、X線などの可視光よりももっと波長が短いものをつかって（そうでないと反射してくれない）、銅原子の形を見ることはできますが、その場合、X線自体、見えませんから、何かしらの色をつけた写真を見ることになります。

その色は何でもいいのですが、銅色にすれば、われわれのイメージに近いかもしれないですね。

つまり、銅原子一個は、可視光（われわれが色！と判別できる波長の電磁波）では観察できず、X線などの波長が短いものをつかって観察する。そのときに観察された画像に着色してあるのは、適当な色にしたほうが見やすいからです。

参考になれば幸いです(´▽｀)／