¿De qué color son los electrones? apareció originalmente en Quora: la red de intercambio de conocimientos en la que personas con una visión única responden a preguntas irresistibles.

Respuesta de Jerzy Michał Pawlak, doctor en Física de Altas Energías, en Quora:

Empecemos con la pregunta «¿cómo percibimos el color?». Nuestros ojos, al recibir la luz, miden no sólo su intensidad, sino también, de forma muy aproximada, su longitud de onda. Rara vez vemos luz realmente monocromática; normalmente lo que vemos es una mezcla de diferentes longitudes de onda. Nuestros ojos han evolucionado para percibir una mezcla particular, en la que las proporciones de varias longitudes de onda son similares, como en la luz solar natural, como neutra o «blanca». Ahora bien, si miras algún objeto que refleja o dispersa la luz, y refleja todas las longitudes de onda de la luz de la misma manera, entonces verás el color de los objetos como «neutro». Cuando ves un objeto coloreado, significa que refleja alguna longitud de onda más fuerte que otras, y por lo tanto la luz reflejada que llega a tus ojos tiene una composición de longitud de onda diferente y la ves como coloreada.

Entonces, ¿cómo es con los electrones? Reflejan todas las longitudes de onda de la misma manera? Pues depende. Si están unidos en átomos y moléculas, entonces sólo pueden absorber o reflejar longitudes de onda específicas. De hecho, la mayoría de los colores de los objetos que ves a tu alrededor provienen de este mecanismo: los electrones unidos en moléculas de colorante dispersan longitudes de onda específicas de la luz.

Entonces, ¿significa que los electrones tienen color? No, porque el mismo electrón unido en diferentes moléculas produciría diferentes colores, por lo que no es una propiedad del electrón. Para responder a la pregunta tenemos que liberar los electrones de cualquier enlace atómico o molecular y mirar un electrón libre.

Desgraciadamente, para un solo electrón libre, no se vería mucho, pero afortunadamente se tiene la oportunidad de mirar un gran conjunto de electrones casi libres todos los días-mirando superficies metálicas, por ejemplo, en espejos. Un metal está formado por átomos en una red cristalina. Aunque la mayoría de los electrones están ligados a los átomos, algunos de ellos (los de las capas de electrones más externas) pueden vagar prácticamente libres por el cristal. Y su interacción con la luz es muy similar a la que tendrían los electrones libres. Como puede ver en el espejo, la luz blanca reflejada en él sigue siendo blanca, lo que significa que los electrones son de color neutro.

Ah, sí, podría preguntar sobre el oro. Es amarillo, no es neutro. No significa que los electrones del oro sean «amarillos». La razón por la que el oro no es blanco radica en aquellos electrones que no están libres, sino que permanecen ligados a los átomos de oro. Los electrones libres en un trozo de oro reflejarían felizmente todos los colores de la luz, como en otros metales; sin embargo, los átomos de oro pueden absorber parte de la luz azul, por lo que en efecto se refleja menos luz azul y se ve ese color amarillo.

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