금은 왜 하필 금색일까?

먼저, 왜 대부분의 금속은 은빛일까?

우리가 보는 색은 물체 안에 색소가 들어 있어서만 생기는 것이 아닙니다. 빛이 물체에 닿으면 어떤 파장은 흡수되고 어떤 파장은 다시 우리 눈으로 돌아옵니다.

많은 금속은 사람이 볼 수 있는 여러 파장의 빛을 비교적 고르게 반사합니다. 특정 색만 두드러지지 않으니 은백색이나 회색의 금속 광택으로 보입니다.

그런데 금과 구리는 다릅니다. 가시광선 영역 안에서 파장에 따른 반사 특성이 뚜렷하게 달라집니다.

금에서는 무엇이 다를까?

금의 원자번호는 79입니다. 금처럼 무거운 원소에서는 전자의 상태를 정확하게 설명할 때 상대론적 효과를 무시하기 어렵습니다.

이 효과는 금의 전자 에너지 구조와 고체의 밴드 구조에 영향을 줍니다. 전자구조가 달라지면 어떤 빛을 흡수하고 어떤 빛을 반사하는지도 달라집니다.

상대론적 효과가 금의 전자구조를 바꾸고, 그 결과 가시광선 반사 특성이 달라져 황금빛이 나타납니다.

그런데 내 금반지는 왜 색이 다를까?

순금은 특유의 노란빛을 가지지만 장신구에서는 다른 금속과 합금하는 경우가 많습니다. 그래서 옐로골드, 로즈골드, 화이트골드처럼 다른 색을 나타낼 수 있습니다. 금 함량이 같아도 나머지 합금 조성이 달라지면 색과 물성이 달라집니다.