發(fā)色的化學(xué)機(jī)理和色料第1頁/共88頁

表2加熱溫度和熱輻射的顏色溫度/℃＜700700170025004500＞10000顏色黑色紅色橙色黃色白色藍(lán)白色

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氣態(tài)原子或分子受到激發(fā)，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。在激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定又返回基態(tài)并發(fā)射出光。當(dāng)燃燒的物質(zhì)中含有鈉原子，受激至高能態(tài)再返回基態(tài)時發(fā)出波長為589.6和589.0nm的黃光，火焰呈黃色。原子中電子激發(fā)躍遷第3頁/共88頁表3火焰的顏色

元素顏色發(fā)射波長/nm鋰深紅601，671鈉黃589鉀紫405，767鈣橙紅423，559，616鍶紫紅408，461，606，687鋇黃綠487，514，543，553，578

牛牛文庫文檔分享第4頁/共88頁Li一些金屬的焰色

KCsRbNa

牛牛文庫文檔分享第5頁/共88頁一些金屬的焰色CaBaSrCu

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利用原子中電子躍遷發(fā)射出不同顏色的光，在化學(xué)中可通過焰色識別化學(xué)成分。若定量地測定波長和強(qiáng)度的分布，則發(fā)展成原子發(fā)射光譜分析。利用原子發(fā)射光的顏色，可制造色彩絢麗的焰火，增添節(jié)日的喜慶氣氛。原子中電子激發(fā)躍遷第7頁/共88頁原子發(fā)射光譜分析

牛牛文庫文檔分享第8頁/共88頁色彩絢麗的焰火

牛牛文庫文檔分享第9頁/共88頁WHYISWATERBLUE?J.Chem.Edu.,1993,

70(8),612

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分子中原子間的振動會導(dǎo)致顏色的出現(xiàn)。例如水和冰中，分子之間有氫鍵連接。水的吸收光譜是很復(fù)雜的，在紅外區(qū)域有一系列強(qiáng)吸收帶，在接近可見光區(qū)域，很快減弱，但仍有吸收，這種紅色吸收的余色為藍(lán)色。清澈見底的深水顯淡藍(lán)色，純凈的大塊冰的顏色也是淡藍(lán)的。和雙原子分子的振動和轉(zhuǎn)動有關(guān)的吸收，也會出現(xiàn)顏色，例如氯氣的綠色和碘蒸氣的紫色。分子的振動和轉(zhuǎn)動第11頁/共88頁教四225?2012.03

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ThebentwatermoleculeH2Ointhefreestatehasthreefundamentalvibrations:

(a)thesymmetricalstretch,(b)thesymmetricalbend,

(c)theantisymmetricalbend.第12頁/共88頁教四225?2012.03

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牛牛文庫文檔分享阿根廷冰川國家公園

第16頁/共88頁Thebluegreenlightofnaturalgasburningonakitchenburneremittedbyanoxygen-richgasflameasseenonakitchenrangealsoinvolvessuchcombinationvibrational,rotational,andelectronicexcitationsintheunstablemoleculesCHandC2.

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色彩絢麗的礦石、寶石、涂料和顏料等，其中許多是由過渡金屬化合物形成的。在化合物中，過渡金屬離子處于不同的配位場，由于配位的幾何形式不同、配位場的強(qiáng)弱不同，d軌道或f軌道能級分裂的狀況以及能級中電子的排布不一樣，電子在能級間躍遷所產(chǎn)生的顏色就有差別。同樣一種元素的原子，在不同條件下產(chǎn)生不同的顏色。過渡金屬原子能級在配位場中的變化第18頁/共88頁

Al2O3

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Cr2O3

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紅寶石

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例如，Cr2O3呈綠色，當(dāng)把少量Cr2O3摻入剛玉（Al2O3，白色粉末）中，由于Cr2O3和Al2O3結(jié)構(gòu)相似，Cr3+置換Al3+時，Cr3+周圍6個O原子的配位不變，但因?yàn)锳l3+比Cr3+略小一點(diǎn)，配位場強(qiáng)弱產(chǎn)生變化，呈現(xiàn)了紅色，稱為紅寶石。通常將這種摻Cr3+的剛玉用化學(xué)式Al2O3：Cr3+表示。過渡金屬原子能級在配位場中的變化第22頁/共88頁教四225?2012.03

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剛玉

剛玉的化學(xué)成分為Al2O3，可含微量的Fe、

Ti或Cr等元素，晶體屬三方晶系的氧化物礦物。晶體一般為藍(lán)灰、黃灰、紅和綠色，含少量的鉻呈紅色，含少量的鐵和鈦呈藍(lán)色，紅寶石和藍(lán)寶石是透明的紅色和藍(lán)色寶石級剛玉的別稱。單晶多呈桶狀雙錐形，或雙錐與底板面的聚形，較少為厚板狀，晶面上常有斜紋或橫紋。集合體呈粒狀或致密塊狀。玻璃光澤，無解理，裂理發(fā)育，摩氏硬度9，比重3.98。

剛玉常世界著名產(chǎn)地有俄國的烏拉爾山脈、南非的德蘭士瓦、加拿大的安大略、土耳其的士麥那、希臘的納克索斯。而寶石級的砂礦剛玉主要產(chǎn)于緬甸、斯里蘭卡、泰國、坦桑尼亞、美國蒙大拿州。

剛玉可作為研磨材料及制造精密儀器的軸承，顏色鮮艷透明者可作貴重寶石，如紅寶石、藍(lán)寶石等。

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紅寶石

紅寶石的英文名稱為Ruby，源于拉丁文Ruber，意思是紅色。紅寶石的礦物名稱為剛玉。

紅寶石的化學(xué)成分為三氧化二鋁，因含微量元素鉻（Cr3+）而成紅至粉紅色。屬三方晶系。晶體形態(tài)常呈桶狀、短柱狀、板狀等。集合體多為粒狀或致密塊狀。透明至半透明，玻璃光澤。折光率1.76-1.77，雙折射率0.008-0.010。二色性明顯，非均質(zhì)體。有時具有特殊的光學(xué)效應(yīng)-星光效應(yīng)，在光線的照射下會反射出

迷人的六射星光，俗稱“六道線”。硬度為9，

密度3.95-4.10克/立方厘米。無解理，裂理

發(fā)育。紅寶石在長、短波紫外線照射下發(fā)紅色及暗紅色熒光。

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牛牛文庫文檔分享帶5個結(jié)晶水的硫酸銅（CuSO4?5H2O）呈藍(lán)色，而無水硫酸銅晶體（CuSO4）為無色物質(zhì)，這是由于在這兩種晶體中Cu2+的配位體和配位情況不同。類似的狀況在其他鹽類中也常出現(xiàn)。過渡金屬原子能級在配位場中的變化第26頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享第27頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享硅膠干燥劑

硅膠干燥劑是一種以細(xì)孔硅膠為原料的干燥劑，也是最常用的干燥劑。細(xì)孔硅膠為無色或微黃色的透明或半透明型顆粒,內(nèi)部有許多微細(xì)孔，表面積達(dá)700平方米/克。當(dāng)其吸收水分達(dá)到飽和狀態(tài)，不會發(fā)生表面和形態(tài)的變化。具有吸濕快，不變形等特點(diǎn)。無毒、無臭、具有較大的內(nèi)表面積，并且對水蒸汽和其他可冷凝的蒸汽具有較高的吸附能力。

第28頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享硅膠干燥劑

硅膠是一種高活性吸附材料，通常是用硅酸鈉和硫酸反應(yīng)，并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態(tài)物質(zhì)，其化學(xué)分子式為mSiO2.nH2O。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。第29頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享變色硅膠干燥劑

變色硅膠就是在硅膠中加入了一些帶有結(jié)晶水的無機(jī)鹽，如鈷鹽。無水時就是失去結(jié)晶水時的狀態(tài)是藍(lán)色，吸水時就是有結(jié)晶水時的狀態(tài)為粉紅色。變色硅膠可以循環(huán)使用。當(dāng)有顏色變化后，可以在干燥箱中烘烤，使其回到無水的狀態(tài)就可以繼續(xù)使用了.藍(lán)色硅膠分藍(lán)膠指示劑、變色硅膠和藍(lán)膠，外觀為藍(lán)色或淺藍(lán)色玻璃狀顆粒。第30頁/共88頁教四225?2012.03

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通常使用的變色硅膠，是將硅酸凝膠用CoCl2溶液浸泡，然后經(jīng)干燥活化后制得的。因?yàn)闊o水CoCl2為藍(lán)色，水合CoCl2·6H2O顯紅色。所以根據(jù)變色硅膠的顏色變化，可以判斷硅膠吸水的程度。變色硅膠常作為干燥劑和吸附劑使用。

變色硅膠干燥劑

第31頁/共88頁教四225?2012.03

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除藍(lán)色變色硅膠外，還有其他顏色的彩色和變色硅膠及香味硅膠干燥劑，用于不同的用途。如黃色-白色變色硅膠是在無色的硅膠中添加少量的鋁，分子式為SiO2.nAl2O3.mH2O。第32頁/共88頁教四225?2012.03

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有機(jī)共軛分子中存在著單鍵和雙鍵交替排列的共軛體系，原子間形成由多個原子參加的離域π鍵。當(dāng)單、雙鍵的共軛體系長到一定的程度，例如有十幾個或幾十個原子參加形成離域π鍵，這時最高占據(jù)軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)間的能級差，相當(dāng)于可見波段的能量，這種分子就會產(chǎn)生顏色。有機(jī)染料和一系列帶色的有機(jī)化合物，其顏色都是由有機(jī)共軛分子中的離域π鍵所引起。共軛效應(yīng)和有機(jī)染料第33頁/共88頁教四225?2012.03

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有機(jī)染料的品種成千上萬，但它們出現(xiàn)顏色的起因都是分子內(nèi)存在著一定大小的、單雙鍵交替的共軛體系。最古老的有機(jī)染料是靛藍(lán)（兩分子β—羰基吲哚通過雙鍵連接起來的對稱結(jié)構(gòu)），四五千年前人們就已經(jīng)用它染布了。從前靛藍(lán)是從植物中提取，現(xiàn)在則由人工合成在化工廠生產(chǎn)出來。染色時分子中的O原子或NH基團(tuán)都可和纖維中的OH基團(tuán)形成較牢固的結(jié)合。共軛效應(yīng)和有機(jī)染料第34頁/共88頁靛藍(lán)（Indigo）的分子結(jié)構(gòu)式或2-（1,3-二氫-3-氧代-2H-吲哚-2-亞基）-1,2-二氫-3H-吲哚-3-酮

牛牛文庫文檔分享第35頁/共88頁使用靛藍(lán)的織物與工藝品

牛牛文庫文檔分享第36頁/共88頁靛藍(lán)結(jié)構(gòu)的測定和工業(yè)上的生產(chǎn)，經(jīng)歷了漫長的道路，是有機(jī)化學(xué)發(fā)展史上的一項(xiàng)重要史料。和靛藍(lán)同屬一類而性能更好、應(yīng)用更廣的染棉織品的染料是“陰丹士林（RSN：是由兩分子的蒽醌和一分子的二氫吡嗪駢合而成）”。

陰丹士林（indanthrene）分子結(jié)構(gòu)式

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早期的陰丹士林廣告

牛牛文庫文檔分享第38頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享共軛效應(yīng)和有機(jī)染料靛藍(lán)和陰丹士林都不溶于水，染色時先要在堿性溶液中將它還原為可溶性物質(zhì)，將要染色的織品浸泡入內(nèi)染色，然后取出在空氣中氧化發(fā)色。因堿液會損壞毛和絲纖維，不適合于染毛和絲。能染毛和絲的染料品種很多，孔雀綠是其中一種，它是由3個苯環(huán)連接在一起的共軛分子。第39頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享孔雀綠分子結(jié)構(gòu)式孔雀綠色工藝品孔雀綠第40頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享β—胡蘿卜素是胡蘿卜及其他某些植物顯橙紅色的重要成分。可用作人造黃油和其他食品色素、藥品及化妝品，其分子結(jié)構(gòu)式為：β—胡蘿卜素第41頁/共88頁血紅素分子是一個具有卟啉結(jié)構(gòu)的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與一個亞鐵離子配位結(jié)合，

牛牛文庫文檔分享第42頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享葉綠素a

（Chlorophylla）

葉綠素和血紅素是包含卟啉環(huán)的分子，葉綠素可用作食品色素和皮革、肥皂和蠟等的著色劑。第43頁/共88頁花青素分子結(jié)構(gòu)姜黃素分子結(jié)構(gòu)花青素與姜黃素

牛牛文庫文檔分享第44頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享紅曲色素第45頁/共88頁教四225?2012.03

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有的化合物在溶液中由于酸堿性的改變，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因而顯示出不同的顏色。這類化合物可用作酸堿指示劑，或稱pH指示劑。例如酚酞，在酸性溶液中分子中心的C原子按sp3雜化軌道形成四面體形分布的4個化學(xué)鍵，將3個苯環(huán)上的共軛體系分割開，分子沒有顏色。但在堿性溶液中，pH＞9時，中心C原子以sp2雜化軌道形成平面三角形的3個化學(xué)鍵，剩余的p軌道和分子中3個苯環(huán)π鍵連接成一個更大的共軛體系，分子顯紅色，所以酚酞是常用的一種酸堿指示劑。

第46頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享酚酞的分子結(jié)構(gòu)變化第47頁/共88頁教四225?2012.03

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包含混合價態(tài)化合物容易通過電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生顏色，混合價態(tài)化合物又稱為同素異形價離子化合物，它是指在一個化合物中，同一種元素的離子存在著不同的價態(tài)。例如磁鐵礦Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+，標(biāo)明價態(tài)的化學(xué)式為Fe2+Fe3+2O4。當(dāng)不同價態(tài)離子的配位情況不同，電子從一種價態(tài)離子轉(zhuǎn)移到另一價態(tài)離子就要吸收或放出能量，產(chǎn)生顏色。

電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料第48頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

Fe3O4中的Fe2+處于八面體配位，而Fe3+則有一半處于八面體配位，另一半處于四面體配位。電子在不同配位環(huán)境和不同價態(tài)離子間的轉(zhuǎn)移，有能量差異，導(dǎo)致了吸收光能或放出光能，因而產(chǎn)生顏色。第49頁/共88頁教四225?2012.03

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天然的磁鐵礦

天然的磁鐵礦呈藍(lán)黑色，日常用的菜刀表面呈黑色，及鋼槍表面經(jīng)過“發(fā)藍(lán)”處理呈藍(lán)黑色這些都是因?yàn)榇嬖贔e3O4而顯現(xiàn)的顏色。第50頁/共88頁教四225?2012.03

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普魯士藍(lán)（Prussianblue）FeIII4[FeII(CN)6]3?15H2O是由高鐵離子（Fe3+）和亞鐵離子[FeII(CN)6]4-相互作用反應(yīng)所得的產(chǎn)物，在工業(yè)上是重要的色料，也是配制藍(lán)墨水和藍(lán)色圓珠筆芯的色料。在其結(jié)構(gòu)中由Fe—C=N—Fe為邊圍成小立方體骨架，由于電荷轉(zhuǎn)移作用，存在下面的過程：電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

第51頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享普魯士藍(lán)分子結(jié)構(gòu)第52頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享普魯士藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)第53頁/共88頁普魯士藍(lán)及類似物的晶體結(jié)構(gòu)

牛牛文庫文檔分享第54頁/共88頁剛玉的晶體結(jié)構(gòu)

牛牛文庫文檔分享第55頁/共88頁教四225?2012.03

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異核離子間的電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生顏色的現(xiàn)象也廣泛地存在。藍(lán)寶石（Al2O3:Fe2+，Ti4+）就是典型實(shí)例。當(dāng)剛玉（Al2O3）中的Al3+有少量（一般小于0.1%）被Fe2+和Ti4+所置換，在結(jié)構(gòu)中相鄰的Fe和Ti離子的距離為265pm，這些離子的dz2軌道之間有一定的疊加，當(dāng)在白光的作用下，電子從一個離子跑到另一個離子上，發(fā)生上述過程。電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

第56頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享藍(lán)寶石第57頁/共88頁教四225?2012.03

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Fe2++Ti4+Fe3++Ti3+

該過程右方的能量大于左方的能量，其增量為2.11eV。這種過程也稱為光化學(xué)的氧化還原作用。這種作用形成的吸收光譜的譜帶中心位于588nm，實(shí)驗(yàn)證明除藍(lán)色和紫藍(lán)色光以外，所有其他顏色的光都被吸收了，這是藍(lán)寶石產(chǎn)生藍(lán)色的根源。第58頁/共88頁教四225?2012.03

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許多深藍(lán)色、棕色、黑色的寶石和礦物的顏色都因?yàn)槠渲械腇e2+-Si4+電荷轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生。例如，藍(lán)晶石Al3SiO5和同分異構(gòu)的褐色紅柱石，寶石形式的黝簾石Ca2Al3Si3O12(OH)等。電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生特強(qiáng)吸收，因?yàn)檫x律完全允許這種躍遷過程發(fā)生，由這種過程產(chǎn)生的顏色通常是棕色、深藍(lán)色或黑色。其他類型的電荷轉(zhuǎn)移包括金屬—配位體、陰離子—陽離子、施主—受主相互作用。電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

第59頁/共88頁藍(lán)晶石Al3SiO5

牛牛文庫文檔分享第60頁/共88頁紅柱石

andalusiteAl2(SiO5)O

牛牛文庫文檔分享第61頁/共88頁黝簾石

zoisite

Ca2Al3(SiO4)(Si2O7)O(OH)

牛牛文庫文檔分享第62頁/共88頁丹泉石

tanzanite

Ca2Al3(SiO4)3(OH)可能含有V、Cr、Mn等元素

牛牛文庫文檔分享第63頁/共88頁電氣石Tourmaline(Na,Ca)(Mg,Fe)3B3Al6Si6(O,OH,F)

碧璽

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鉻黃PbCrO4、鉻酸鉀K2CrO4和重鉻酸鉀K2Cr2O7等的顏色來自下式的電荷轉(zhuǎn)移過程：

Cr6++O2-Cr5++O-這個過程能夠發(fā)生，是因?yàn)楦邇r的正離子（Cr6+）對電子有強(qiáng)烈的吸引作用。在外來光照下，容易產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移過程。電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

牛牛文庫文檔分享第65頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享赤鐵礦Fe2O3的紅褐色來自：

Fe3++O2-Fe2++O-高錳酸鉀KMnO4出現(xiàn)深紅紫色也是類似的機(jī)理。電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

第66頁/共88頁電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料

由陰離子-陰離子電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生顏色的重要實(shí)例是群青和天青石。群青是重要的藍(lán)色無機(jī)顏料，天青石可作寶石。將高嶺土Al2Si2O7?3H2O、硫黃、碳酸鈉、硫酸鈣和木炭混合加熱燒制，可得深藍(lán)色的群青(Ca2+，Na+)x[Al6Si6O24]（S3-,SO42-）。群青的硅（鋁）氧骨干[Al6Si6O24]6+的結(jié)構(gòu)和方鈉石結(jié)構(gòu)相似。群青的顏色來源于S3-（或S32-），它是由19個

（或13個）價電子組成的離子，它的奇數(shù)

電子數(shù)目，使相鄰的S3-陰離子之間容易產(chǎn)

生電荷轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致出現(xiàn)相當(dāng)于2.1eV的強(qiáng)吸

收帶（600nm），呈現(xiàn)帶有紫色調(diào)的深藍(lán)色。

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固體的能帶結(jié)構(gòu)可以闡明許多物質(zhì)產(chǎn)生顏色的原因。金屬中，電子占據(jù)的能級構(gòu)成連續(xù)的能帶。因?yàn)槊恳粋€軌道只能由兩個電子占據(jù)，所以金屬中必須有很多能級，它們間隔極小，故形成能帶。0K時，從最低能級直到費(fèi)米能級（電子填充的最高能級）都被電子占據(jù)，費(fèi)米能級以上是空的。導(dǎo)帶中，填滿電子的能級和空的能級的間隔很小，任何能量的輸入，不管它多么小，都能把1個電子推到具有較高能量的軌道上，所以任何能量幾乎全被吸收，透射率極低。處于高能級的電子又能迅速跳回低能級，金屬能反射光，具有很高的反射率，金屬表面都有光澤。電子在固體能帶間躍遷產(chǎn)生顏色第68頁/共88頁教四225?2012.03

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不同的金屬和合金顯示不同的顏色，是由于費(fèi)米能級以上在一些特定能量上能態(tài)數(shù)目不同。能態(tài)密度不均勻，一些波長的光被吸收，另一些更容易有效地重新發(fā)射。除吸收及重新發(fā)射外，不同的金屬和合金透射的情況也不同，所以不同的金屬具有各自的特色。金呈現(xiàn)金黃色，銀呈現(xiàn)銀白色，銅呈現(xiàn)紫紅色。金在光譜的紅端吸收最強(qiáng)，反射也最強(qiáng)。金在光譜的紫端透射多，金的薄片（厚度約100nm）的透射光呈藍(lán)綠色。膠體顆粒大?。ㄖ睆綖?0nm左右）的金粒分散在玻璃中，玻璃顯紅色，稱為紅寶石玻璃。

電子在固體能帶間躍遷產(chǎn)生顏色第69頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享能帶第70頁/共88頁教四225?2012.03

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半導(dǎo)體的能隙寬度＜3eV，例如Si為1.12eV，Ge為0.67eV。當(dāng)能隙寬度小于1.77eV（700nm）時，所有顏色都被吸收，因?yàn)樗强梢姽獾臉O限。能隙寬度小于1.7eV的Si，Ge，GaAs等都呈黑色。CdS的能隙寬度為2.6eV，使它吸收紫色和藍(lán)色，而不能吸收其他顏色，CdS顯黃色，稱為鎘黃，用作顏料。金剛石的能隙寬度為5.4eV，是絕緣體，它是無色透明的晶體。若在金剛石中摻入少量氮，使能隙寬度改為2.2eV，含氮金剛石呈現(xiàn)黃色。電子在固體能帶間躍遷產(chǎn)生顏色第71頁/共88頁金剛石

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色心是晶體的一種點(diǎn)缺陷。例如，NaCl晶體中呈現(xiàn)的Cl-空缺的位置被e-占據(jù)，形成色心。色心中的電子只是被松弛地束縛著，受到白光的照射，可能吸收其中特定波長而被激發(fā)到導(dǎo)帶中，從而使晶體產(chǎn)生顏色。色心晶體是束縛在基質(zhì)晶格點(diǎn)缺陷周圍的電子或其他離子與晶格相互作用形成發(fā)光中心?？勺骷す夤ぷ魑镔|(zhì)，是激光器中借以發(fā)射激光的物質(zhì)——激光基質(zhì)。目前，色心晶體主要由堿金屬鹵化物的離子缺位捕獲電子，形成色心。如：LiF、KF、NaCl、KCl：Na、KCl：Li色心第73頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享寶石中常見的色心有兩種：電子色心：

是指電子存在于晶體結(jié)構(gòu)缺陷的空位時形成的色心。原因是當(dāng)陰離子空穴俘獲一個電子后，該電子便處于其周圍離子所形成的晶體場中，能級發(fā)生變化，當(dāng)可見光照射寶石時，該電子產(chǎn)生由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，并在躍遷中對可見光產(chǎn)生選擇性的吸收而成色。典型的例子：紫色螢石色心第74頁/共88頁教四225?2012.03

牛牛文庫文檔分享色心紫色螢石第75頁/共88頁空穴色心：由于陽離子缺失而產(chǎn)生的電子空位。原因：當(dāng)寶石中陽離子空位形成以后，為了達(dá)到電價平衡，陽離子空穴附近的陰離子在外來能量的作用下釋放電子，形成未成對電子，這些未成對電子吸收可見光產(chǎn)生顏色。典型的例子：紫晶（Fe3+）與煙晶(Al3+)色心

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牛牛文庫文檔分享紫晶煙晶

黃晶第77頁/共88頁哪類化合物是由于電荷轉(zhuǎn)移致使物質(zhì)產(chǎn)生顏色？能發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移的條件是什么？電荷轉(zhuǎn)移有幾種類型？課堂練習(xí)

牛牛文庫文檔分享第78頁/共88頁The"NanoGraveyard"is

athinfilmoftin(II)sulfidepreparedbyasolutionmethodwithpost-annealingandwasimagedusingscanningelectronmicroscopyatalowincidenceangle.Partofthefilmhasbeenartificiallycoloredtorepresentalumpygroundofmossorgrasswhiletheprotrudingcrystals,resemblingtombstones,andhavebeenleftunaltered.Thesecenotaphscommemoratethematerial"GrayGoo",who,afteranotoriouscareerofpublicfear-mongering,hasgentlybeenlaidtorest.Kindlypayyourrespects.-StevenHerron,StanfordUniversity

牛牛文庫文檔分享第79頁/共88頁"SaltCrystals"-Watersolublesaltshavedeliquescentpoints(i.e.arelativehumidityabovewhichtheybegintodissolveinthemoisturethatisadsorbedontheirsurfaces).ThesaltcrystalsinthisSEMimagewerecompactedandsubsequentlyexposedtoacontrolledrelativehumidityabovetheirdeliquescentpoint.Newstructuresre-crystallizedattheparticleinterfaces.Maybelifereallyislikeaboxofchocolates!J.M.Anderson,M.W.Fleck,E.R.KuppandG.L.Messing,PennStateUniversity

牛牛文庫文檔分享第80頁/共88頁"N