금속의 광택과 자유전자는 어떤 관련성이 있나요?
금속인지 아닌지를 분별하라고 하면 광택이 나는지 , 나지 않는지로 판별하려고 하는 경우가 많은데 금속이 빛이 나는 것과 자유전자는 어떤 관련성이 있는지 궁금합니다.
금속은 특별한 방법으로 빛을 반사합니다. 이것이 금속에 광택이 나는 이유입니다.
금속 원자의 경우 가장 바깥에 있는 전자껍질의 전자와 원자핵이 약하게 결합되어 있습니다.
따라서 전자가 방출되기 쉽고, 이 전자가 방출되면 자유 전자가 됩니다.
어떤 물체에 빛을 비추면, 그 물체는 에너지를 전달 받고, 금속은 자유 전자가 에너지를 받게 됩니다.
이 에너지에 의해 가시광선이 방출되어 빛이 반사된 것처럼 보이고 이것이 광택입니다.
금속은 특별한 방법으로 빛을 반사하기 때문에 광택을 냅니다.
금속의 광택은 금속이 가진 독특한 성질 중 하나입니다. 금속의 광택을 이해하려면 먼저 빛의 성질에 대해서 알아야 하는데, 빛은 전기를 띤 입자를 진동시키는 파동인 전자기파입니다. 가시광선(인간이 볼 수 있는 빛)도 전자기파이고, 보이지 않는 빛인 전파, 적외선, X선, 감마선 등도 전자기파입니다. 빛은 파동이기 때문에 에너지를 전달하는데, 어떤 물체에 빛이 도달하면 그 물체는 에너지를 전달받습니다. 이 에너지를 받는 주인공은 전기를 띤 입자인 전자인 것입니다.
가시광선이 금속 표면에 도달하면, 금속 표면의 음전기를 띤 자유 전자는 가시광선의 에너지를 흡수하여 같은 진동수로 진동하면서 가시광선은 금속 안으로 들어가지 못하고 사라집니다. 동시에 자유 전자는 자기 자신의 진동으로 같은 진동수의 가시광선을 만들어 내놓게 되는데 그러면 금속 표면이 가시광선을 방출하므로 마치 빛이 반사된 것처럼 보이게 됩니다.