Цвет золота давно завораживал человечество. Золото имеет характерный, теплый желтый оттенок, который, кажется, светится и переливается. Но является ли цвет золота действительно желтым или это цвет сам по себе? Этот вопрос на протяжении столетий бросал вызов ученым, философам, художникам и любителям золота.
В этой статье мы рассмотрим уникальные свойства золота, которые обуславливают его характерный цвет. Мы рассмотрим, как цвет золота описывался и обсуждался на протяжении всей истории. И мы рассмотрим исследования физических и химических характеристик, которые определяют цвет, который мы воспринимаем как золото.
Теплый, светящийся желтый цвет золота завораживал людей с древних времен. Египтяне называли золото «сиянием солнца» и ассоциировали его с богами солнца, такими как Ра. Ацтеки и инки изображали золото как «пот солнца» или «слезы солнца» в своем искусстве и мифах.
Сияющий цвет золота также побудил многие древние цивилизации ассоциировать его со светом и огнем. Китайцы считали золото энергией ян солнца. В индуистской традиции золото связано с Агни, ведическим богом огня. Даже слово золото происходит от древнеанглийского слова gyldan, что означает «сиять».
Исторически уникальность и привлекательность золота привели к тому, что его ценили выше других металлов для валюты, артефактов, украшений и многого другого. Его связь с богами, солнцем и светом придавала ему мистический, даже божественный статус. Хотя другие факторы, такие как редкость золота и его физические свойства, способствовали его значимости, нет сомнений, что его отличительный желтый цвет сыграл главную роль.
Прежде чем изучать, что делает золото желтым, полезно понять, как мы воспринимаем цвет в целом. Видимый спектр света, который могут видеть люди, включает длины волн в диапазоне от примерно 380 нанометров (фиолетовый) до 740 нм (красный). Цвет возникает из-за того, что от объекта к нашим глазам отражаются только определенные длины волн света.
| Цвет | Диапазон длин волн (нм) |
|---|---|
| Фиолетовый | 380-450 |
| Синий | 450-495 |
| Зеленый | 495-570 |
| Желтый | 570-590 |
| Оранжевый | 590-620 |
| Красный | 620-750 |
В наших глазах есть клетки, называемые колбочками, которые могут обнаруживать свет на этих длинах волн. Сигналы от колбочек обрабатываются мозгом в воспринимаемые нами цвета. Когда такой материал, как золото, отражает смесь длин волн, мы видим его как смешанный цвет.
Таким образом, чтобы что-то казалось желтым, оно должно поглощать более синие длины волн, отражая длины волн около 570-590 нм. Это стимулирует средневолновые колбочки нашего глаза и несколько коротковолновых колбочек, которые наш мозг интерпретирует как желтый.
Но физика и физиология лишь частично объясняют цвет. На восприятие также влияют психология, культура, язык и многое другое. Помните об этом, когда мы разгадываем цвет золота.
Какие слова люди использовали на протяжении истории для описания отличительного цвета золота? Изучение этой лингвистической истории дает подсказки о том, как классифицировался его цвет.
Некоторые из наиболее распространенных описаний включают желтый, золотистый, янтарный, оранжевый и красновато-коричневый. Термин «золотой» использовался по крайней мере с 1200-х годов для обозначения цвета самого золота, а не только материала.
«Янтарный» также является давним термином, используемым с 1500-х годов для обозначения теплого свечения золота. «Оранжевый» появился в 1500-х годах от санскритского слова, обозначающего фрукт, вызывая ассоциации со спелыми цитрусовыми. «Руссет» впервые описал красновато-коричневый краситель для ткани в 1300-х годах, прежде чем был применен к оттенку золота.
Таким образом, хотя желтый является преобладающим термином, такие слова, как золотой, оранжевый, янтарный и красновато-коричневый, отражают тонкие аспекты цвета золота. Эта сложность поставила под сомнение попытки окончательно классифицировать его в пределах цветового спектра.
Чтобы понять цвет золота, нам нужно посмотреть, как свет физически взаимодействует с золотыми поверхностями. Золото — это плотный, ковкий металл, полученный из элемента золота (Au), имеющего атомный номер 79. В чистом виде золото имеет ярко-желтый цвет.
Но этот цвет является результатом сложных взаимодействий между светом и электронами золота. Когда свет падает на золотую поверхность, некоторые длины волн поглощаются, а другие отражаются обратно к нашим глазам. Эта спектральная отражательная способность определяет цвет, который мы видим.
Исследования с использованием спектрофотометрии показывают, что чистое золото отражает цвета по всему видимому спектру, но сильнее всего на более длинных волнах от зеленого до красного. Ближе к фиолетовому концу поглощение увеличивается, придавая золоту его теплое желто-оранжевое свечение.
| Длина волны (нм) | Отражение |
|---|---|
| 450 | 17% |
| 500 | 43% |
| 550 | 70% |
| 600 | 82% |
| 650 | 89% |
Этот спектр отражения наиболее соответствует свету в желто-оранжевом диапазоне. Но цвет золота зависит от его точного состава и отделки поверхности. Такие факторы, как примеси и окисление, могут смещать длины волн, которые оно отражает и поглощает.
Вы можете задаться вопросом: если золото сильно отражает оранжево-красные длины волн, почему оно не выглядит красным? Вот тут-то и вступает в дело визуальное восприятие. Наши глаза адаптируются к общему световому спектру, падающему на них.
На белом фоне золотая поверхность будет казаться более желто-оранжевой, чем красной, потому что наши глаза подчеркивают отраженные средние длины волн. Но измените фон на черный, и золото будет выглядеть более красновато-оранжевым.
Наше восприятие цвета относительно. Точный оттенок золота зависит от тонких сдвигов в его спектральной отражательной способности и окружающих его цветах. Разные люди могут воспринимать цвет золота немного по-разному.
Культурные ассоциации также формируют восприятие цвета. Например, хотя зеленые и синие длины волн вызывают ощущение желтого на наших сетчатках, мы культурно думаем, что желтый цвет отличается от синего и зеленого. Такие усвоенные цветовые категории также влияют на то, как мы классифицируем оттенок золота.
Интригующей формой золота является коллоидное золото — мельчайшие наночастицы золота, взвешенные в жидкости. Эти золотые коллоиды содержат частицы элементарного золота шириной всего 1–100 нанометров.
Хотя коллоидное золото сделано из чистого золота, оно может казаться красным, фиолетовым, синим или другими цветами в зависимости от размера и формы частиц. Это видео демонстрирует потрясающие цветовые эффекты.
Разные цвета возникают из-за того, что мельчайшие золотые частицы по-разному взаимодействуют со светом, чем объемные золотые поверхности. В наномасштабе золото демонстрирует локализованный поверхностный плазмонный резонанс (LSPR), который сильно рассеивает выбранные длины волн.
Тщательный контроль формы и размера золотых наночастиц регулирует плазмонный отклик, позволяя настраивать цвет по всему видимому спектру. Это плазмонное рассеяние света способствует ярким цветам витражей коллоидного золота.
Желанный цвет золота мотивировал мастеров и архитекторов интегрировать его в искусство, ювелирные изделия и дизайнерские мотивы на протяжении всей истории. Пластичность чистого металлического золота позволяет ковать его в тонкие как бумага листы для позолоты.
Фараоны и аристократия демонстрировали свой статус посредством щедрого использования сусального золота и фольги для украшения искусства и архитектуры. Сверкающие сокровища Древнего Египта и гробницы правителей майя демонстрируют креативное применение сияния золота.
Более поздние периоды, такие как эпохи Средневековья и барокко, характеризовались обширной позолотой соборов, мебели, часов, рам для картин и многого другого. Сусальное золото придает роскошный блеск артефактам и поверхностям, прославляя его королевский цвет.
Золотые пигменты и чернила с наночастицами также используются в окрашивании стекла, керамики, синтетических тканей и косметики. Золотое рубиновое стекло приобретает свой глубокий красный цвет от коллоидного золота. Анализ этих разнообразных применений дает дальнейшее понимание природы цвета золота.
До сих пор мы сосредоточились на чистом золоте 24 карата. Но смешивание золота с другими металлами создает цветные сплавы, такие как белое золото, розовое золото и зеленое золото. Как они сохраняют фирменный золотой цвет?
Сплав чистого золота с палладием, серебром или никелем дает различные оттенки белого золота. Они смешивают желтый цвет золота с белым цветом сплава. Золото по-прежнему вносит свой характерный спектр отражения.
При более низком содержании золота сплавы выглядят от бледно-желтого до серебристо-белого. Сплав белого золота 14 карат содержит около 58% золота, поэтому сохраняет некоторый желтоватый оттенок. Более высокие проценты палладия и серебра маскируют желтый цвет, давая более яркие белые тона.
Розовое золото изготавливается путем сплавления золота с медью. Медь поглощает синие длины волн, придавая розовому золоту более теплый красноватый оттенок. Типичные формулы включают 75% золота, 20% меди и 5% серебра для обогащения розового цвета.
Зеленое золото смешивает золото с серебром и цинком. Окисление цинка дает бледно-зеленый цвет, в то время как вклад золота неявный. Но во всех этих сплавах сохраняется основное влияние золота на светоотражение.
Образцы натурального золота могут демонстрировать экзотические цвета за пределами типичного желтого золота ювелирных изделий. Геологические процессы создают интригующие образцы золота с темными, черными, фиолетовыми, синими и радужными переливающимися цветами.
Странные цвета золота возникают, когда следовые металлы заменяют некоторые атомы золота в атомной решетке во время образования руды. Железо, серебро, медь и теллур могут давать оттенки фиолетового, синего и черного золота.
Черное золото обязано своим цветом включениям сульфидных минералов, таких как пирит, смешанных с золотом. Текстурированные пеной химические отложения, называемые дендритами, также темнеют золото. Естественное легирование и химические реакции придают диапазон цветов, обнаруженных в геологии золотых самородков.
В то время как ювелирное золото гомогенизируется и очищается, натуральное золото сохраняет эти минеральные следы. Смеси изменяют поглощение и отражение света, чтобы получить разнообразные цвета, сохраняя при этом металлический блеск золота.
Золото — уникальный металл, чей отличительный цвет обусловлен сложным взаимодействием света с его электронами и наноструктурой. Хотя золото описывается как желтое, его точный оттенок охватывает золотистые, янтарные, оранжевые и красновато-коричневые тона. Изменения в составе и окружающей среде изменяют спектр отражения золота и наше восприятие цвета.
Но несмотря на эти тонкости, сохраняется характерное теплое сияние золота. Это сочетание редкости, физических свойств и привлекательного цвета помогает объяснить универсальную привлекательность золота. Насколько любой металл может иметь определенный цвет, золото остается в своем собственном классе.