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Alt 15.08.2018, 18:48   #1
HaraldL
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Standard Farben von Metallen

Warum sind alle Metalle - außer Gold und Kupfer - farblos ( weiß, grau oder schwarz)?
Gibt es farbige Legierungen, die kein Gold oder Kupfer enthalten?
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Alt 15.08.2018, 22:21   #2
Sakslane
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Zitat:
Zitat von HaraldL Beitrag anzeigen
Warum sind alle Metalle - außer Gold und Kupfer - farblos ( weiß, grau oder schwarz)?
Die Farbe eines Metalls hängt davon ab, welche Energiezustände die Elektronen darin annehmen können - letzteres bestimmt, welche Photonen (mit welchen Wellenlängen) diese Elektronen anregen können und dann absorbiert werden. Bei den meisten Metallen wird das gesamte sichtbare Spektrum reflektiert, da es keine passenden "Energielücken" gibt, um sichtbare Photonen zu absorbieren. Bei Gold und Kupfer ist das anders.
Zitat:
Gibt es farbige Legierungen, die kein Gold oder Kupfer enthalten?
Spontan wüsste ich keine. Aber ich würde mich wundern, wenn man die Bandstruktur nicht geschickt manipulieren könnte. Allerdings wäre es hier wichtig, eine wirkliche metallische Bindung zu bekommen, d.h. metallische Kristallgitter, in denen beide / mehrere Metalle eingebaut sind, und nicht einfach eine Mischung aus Kristalliten verschiedener Metalle.
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Alt 15.08.2018, 22:54   #3
basti_79
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Gute Antwort. Mit ein bisschen Recherche findet man z.B. dieses, hochgradig technische, Papier, das farbige Legierungen aus drei Metallen beschreibt. In einem "Journal of the Less Common Metals" ("Journal der weniger häufigen Metalle")... Genaugenommen keine Legierungen, aber...

https://www.sciencedirect.com/scienc...2250889090041H

Cäsium ist auch goldfarben, allerdings sehr selten und ein Gefahrstoff.

Ich würde sagen, die Farbe kommt dadurch zustande, dass eingestrahlte Photonen Elektronen um ca. 2-3 eV (entsprechend sichtbarem Licht) anheben können. Bei Kupfer ist das offensichtlich der Fall. Bei anderen Metallen scheinen sich die Bandstrukturen im Raum von bis zu 1 eV abzuspielen, was dazu führen würde, dass sie im Infrarotlicht "farbig" sind, dass der Effekt aber im sichtbaren Licht zu wenig ausgeprägt ist, als dass er bemerkt werden kann.
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Alt 15.08.2018, 23:56   #4
HaraldL
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Dann sind das auf https://www.sciencedirect.com/scienc...2250889090041H beschriebene Substanzen intermetalische Verbindungen. Oder?

Zur Farbe von Caesium: warum erscheint es in den Ampullen grau, bildet aber manchmal goldfarbene Kristalle ( https://commons.wikimedia.org/wiki/C...ium?uselang=de )?

Geändert von HaraldL (15.08.2018 um 23:58 Uhr).
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Alt 16.08.2018, 07:51   #5
Sakslane
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Zitat:
Zitat von HaraldL Beitrag anzeigen
Dann sind das auf http://www.sciencedirect.com/science...2250889090041H beschriebene Substanzen intermetalische Verbindungen. Oder?
Wenn ich mich nicht ganz täusche, liegst du damit richtig.
Zitat:
Zur Farbe von Caesium: warum erscheint es in den Ampullen grau, bildet aber manchmal goldfarbene Kristalle ( https://commons.wikimedia.org/wiki/C...ium?uselang=de )?
Da Caesium sehr reaktiv ist, kann die Oberfläche schnell oxidieren, was die Farbe ändert. Außerdem haben sehr kleine Kristalle / Pulver oft eine andere Farbe als größere Kristalle, da Licht gestreut oder mehrfach reflektiert wird.
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Alt 16.08.2018, 11:58   #6
Venkman
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@Harald:

Hier auch noch ein wenig Lesestoff und Mathematik zu deine r/n Frage/n...

https://www.spektrum.de/lexikon/physik/metalloptik/9662


"G000gle" ist (d)ein Freund nicht (d)ein Feind...
__________________
"Es ist eine ewige Erfahrung, daß jeder Mensch, der Macht in Händen hat, geneigt ist, sie zu mißbrauchen. Er geht soweit, bis er Schranken findet."
- Charles Baron de Montesquieu -

Geändert von Venkman (16.08.2018 um 12:01 Uhr).
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