¿De qué color es un electrón?

Gracias por A2A

Los electrones no tienen colores por una razón muy simple.
El color es básicamente una banda de longitud de onda que el ojo humano es capaz de ver. Al igual que podemos ver la longitud de onda del color rojo, pero no la longitud de onda infrarroja.

Entonces, para que cualquier materia emita una longitud de onda de color visible, su tamaño debe ser mayor que la longitud de onda de luz visible más pequeña, es decir, de color violeta. (Si solo consideramos los 7 colores en VIBGYOR como espectro)

Pero la longitud de onda del color violeta es:
380 a 450 nano metros (Orden 10 ^ -9)
Y el tamaño del electrón es del orden 10 ^ -22 (Investigaciones recientes que utilizan el método Trampa de Penning) también si consideramos el radio clásico del electrón que es mucho más grande que este es del orden 10 ^ -15, aún más pequeño que el color violeta longitud de onda.

Sin embargo, podemos ver colores cuando los electrones adquieren o liberan energía que cae en la región visible. Como los que debes haber leído sobre los saltos orbitales desde la órbita s hasta p, d, f.

Espero que resuelva tu consulta .. 🙂

Para responder a esto, primero debemos entender lo que quiero decir con “color”. Decimos todo el tiempo, ” vemos color”, ” veo ese azul o amarillo”, y así sucesivamente, cuando se percibiría la palabra correcta para usar . El color en sí mismo depende de quién está mirando el objeto y por qué medios lo están mirando. ¡Dos hombres pueden ver zanahorias de diferentes colores simplemente por dos fotos de diferente calidad de la misma zanahoria! Entonces, el color no puede considerarse universal. No tiene mucho significado decir si algo tiene color en lugar de si podemos ver su color.

Llegando al electrón. El electrón se comporta como una onda, y también tiene una longitud de onda. Esto requiere que esa onda también tenga una frecuencia. Ahora, el factor que determina el “color” es básicamente qué tan bien el electrón refleja la luz de diferentes frecuencias. Esto se puede ver al considerar los electrones libres, ya que los electrones que forman parte de una sustancia macroscópica exhiben propiedades muy diferentes. Ejemplo, un bloque de queso, o tu auto.

Los electrones en la capa superficial de un espejo / espejo pueden considerarse tan libres como sea necesario. Estos, como observamos, reflejan la luz completamente hacia nosotros formando nuestra imagen en el espejo. Por lo tanto, decimos que los electrones libres en la superficie reflejan la luz hacia nosotros y casi sin absorción (en casos ideales, los casos prácticos siempre tienen una pequeña absorción).

Entonces finalmente llegamos a nuestra respuesta, que es que los electrones son neutros o incoloros. Como reflejan todas las frecuencias de luz por igual.

Los colores metálicos provienen de electrones.

Sería una estrella de color metálico.

Los colores metálicos ocurren cuando la eficiencia de absorción y reemisión es aproximadamente igual en todas las longitudes de onda ópticas y energías. Esto significa que todos los colores se reflejan con la misma intensidad. Esto es lo que llamamos color metálico: no importa lo que entre, sale. Un espejo.

La forma más eficiente de mantener unidos los electrones (en lugar de la magia que puedas tener) es uniéndolos a los protones, eso es, a los átomos.

Si usa un “protón gigante” o una bola de protones en el centro de la estrella, obtendrá la condición de bandas de los metales: los electrones se agrupan en bandas y es fácil para ellos moverse de una banda a otra.

Si la estrella es una amalgama de electrones, entonces los electrones en un nivel de energía particular pueden moverse a lo que normalmente sería un estado de nivel superior, con poca o ninguna energía adicional. Se dice que los electrones externos están “libres” y listos para moverse en presencia de un campo eléctrico.

El nivel de energía más alto ocupado por los electrones se llama energía de Fermi, nivel de Fermi o superficie de Fermi.

En su estrella, una sola banda continua se extiende hasta las altas energías.

Dentro de esta banda, cada nivel de energía acomoda un número específico de electrones. Los electrones llenan la estructura de la banda hasta el nivel de la superficie de Fermi. Reflejarían la luz igualmente bien en todas las longitudes de onda. De ahí un espejo como superficie.

Si de alguna manera, debido a su magia (o la presencia de un “núcleo” que no está a la misma distancia de todas las capas o bandas) la eficiencia disminuye al aumentar la energía, tendría una superficie de color metálico.

Como el azul tiene más energía que el rojo, lo que tienes es menos reflectividad de ese color y más reflectividad de amarillo y rojo. Eso es lo que sucede con el oro y el cobre. Entonces, tendrías una estrella dorada.

Como partícula, el electrón es una partícula puntual que no tiene expansión. Como onda, a energías típicas, su longitud de onda es más pequeña que la luz visible. Entonces, dado que es “más pequeño” que las ondas que le dan color, no puede atribuirle ningún color.

Dado que su longitud de onda es más pequeña que la de la luz visible, puede tener una mejor microscopía que se ve a mayores aumentos que la luz visible, por lo tanto, tiene
Microscopio electrónico.

Un ejemplo de micrografía electrónica

EDITAR:
Más información agregada para aclaraciones.

Otra cosa a tener en cuenta es que el color no es realmente una propiedad intrínseca de un material. El color es exactamente la longitud de onda que absorbe una sustancia y lo que dispersa. Depende del tamaño de sus partículas.
Aquí hay un ejemplo, las nanopartículas de oro de diferentes tamaños tienen diferentes colores como se muestra aquí.

Se muestra la misma propiedad para nanopartículas de plata

En realidad, el color es un concepto bastante irónico para los electrones. Son los únicos responsables del color de todo lo que existe, pero ellos mismos son completamente incoloros.
La materia adquiere su color debido al proceso de excitación electrónica y relajación electrónica. La excitación electrónica es cuando un electrón absorbe un fotón y se eleva a un estado de mayor energía (A). Allí el electrón pasa una cantidad minúscula de tiempo y posteriormente cae en un estado de energía más baja (B) que emite un fotón, cuya energía es igual a la diferencia de energía entre A y B, esto se llama relajación de electrones. Dependiendo de la cantidad de energía que tiene el fotón emitido corresponde a un color diferente.
Entonces, uno comprende ahora que los electrones no pueden considerarse coloreados. Prefieren “crear” color.

El color emerge debido a la percepción de fotones de cierta longitud de onda. Los humanos pueden “ver” los colores cuando las fotos (con cierta longitud de onda) provenientes de cierto objeto golpean las células cónicas en los ojos. Esa longitud de onda particular se interpreta como color. A nivel microscópico, las partículas son tan pequeñas que los fotones comienzan a interactuar con la partícula.

Piénselo de esta manera, si quiere ver un automóvil en la oscuridad, enciende una linterna. Los fotones de la linterna son extremadamente pequeños en comparación con el automóvil, los fotones se recuperan del automóvil y golpean sus ojos y usted ve el automóvil. El color surge porque interpretas la longitud de onda de los fotones provenientes de un objeto como el color que ves. Supongamos que los fotones eran del tamaño de bolas de boliche. Imagine dónde estaría el automóvil cuando una bola de boliche lo golpee a la velocidad de la luz. El coche y la bola de boliche interactuarían porque los tamaños son comparables. De la misma forma en que los electrones interactúan con los fotones si “brillas” la luz sobre ellos. Entonces, el color de un electrón, de alguna manera, no tiene sentido.

Las cosas coloreadas absorben componentes coloreados de la luz blanca. Esta absorción de energía lumínica se produce porque los electrones utilizan la energía lumínica para alcanzar estados excitados dentro del átomo. Lo hacen eliminando los componentes energéticos de la luz blanca, actuando efectivamente como un filtro de color.

Un electrón no tiene ningún color, ya que no puede absorber la luz por sí solo. Solo cuando el electrón está en un entorno que le permite moverse a un nivel de energía más alto puede absorber energía electromagnética, como la luz de color del espectro de luz blanca. Tales entornos se encuentran en los átomos y enlaces entre átomos en pigmentos coloreados, por ejemplo, o en un gas coloreado, como el gas de bromo.

La respuesta no es tan simple.

El color solo existe en tu mente. Es un proceso complejo que comienza cuando los fotones de frecuencias específicas estimulan las células en su retina y termina cuando las señales de estas células, después de un filtrado significativo, terminan como una percepción en su mente.

No podemos “ver” electrones en el sentido convencional porque no podemos hacer que los fotones reboten de forma aislada y los electrones en sí mismos no estimulan las células en la retina y, por lo tanto, no provocan que se disparen.

Sin embargo, los electrones pueden liberar fotones cuando se excitan y el color que percibes depende de la frecuencia de estos fotones. Ver: electroluminiscencia.

No. El electrón es de color neutro si habla de carga cromática QCD.

Si estabas hablando de color en sentido convencional:
No. El electrón es demasiado pequeño para tener una propiedad macro como el color. Después de todo, el color es solo una sensación que sentimos cuando nuestras células oculares absorben fotones entrantes de diferentes frecuencias. El micro mundo es incoloro.

El color (que en realidad es emitido por los electrones) se basa únicamente en cuán “excitado” está el electrón. Si un electrón está en la fila x y se excita (principalmente por la adición de energía), saltará a una fila diferente, y, esto determina la longitud de onda. El color depende principalmente de la energía de entrada y de qué tan lejos saltó.

No. El color es una propiedad holística de conjuntos de partículas mucho más grandes. Un solo electrón es como una hoja que flota en el océano: es empujado y arrastrado por las olas, pero apenas afecta la forma en que pasan y no de una manera significativamente dependiente de la longitud de onda.

Si queremos entrar en un atolladero filosófico, podemos considerar la noción de que ninguna entidad ‘tiene’ color intrínseco como y de sí mismo. sino que ese color que percibimos es la manifestación de esa entidad con una influencia externa. Para saber: ¿qué ‘color’ es un mosaico ‘verde’ colocado bajo una luz ‘roja’? Aparecerá negruzco, pero ¿nosotros ‘realmente’ negro? ¿Importa la distinción?

¿Cómo distinguiría entre un mosaico ‘rojo’ bajo una luz ‘roja’ y un mosaico ‘blanco’ bajo la misma luz ‘roja’?

¿Y qué hay del color que no surge de la pigmentación? Considere: ¿de qué color, ‘realmente’, es una escala en el ala de una mariposa cuando nuestra percepción es impulsada por la interferencia entre los fotones de reflejo múltiple que rebotan en la quitina básicamente incolora?

Entonces: ¿un electrón tiene color? No, pero, de nuevo, ¿qué hace?

El color de cualquier cosa solo se puede conocer cuando la longitud de onda de las partículas emitidas coincide con el rango de luz visible.

Con electrones, no entra dentro del rango. Eso es lo que no podemos predecir el color.

ejemplo: las imágenes SEM son negras y blancas.

El color se expresa por fotones en un cierto rango de longitudes de onda. Para que algo tenga color, debe reflejar o emitir esas longitudes de onda. Lo que significa, aproximadamente, que debe ser al menos del mismo tamaño que la longitud de onda, posiblemente más grande. La mayoría de las cosas que pensamos que tienen color son miles de millones de veces la longitud de onda de la luz. Pero los electrones no tienen tamaño: hasta donde sabemos son puntos. Por lo tanto, son demasiado pequeños para tener un color.

Una analogía podría ser pedirle a un surfista que califique las olas en la superficie de una sola gota de niebla. Estoy seguro de que hay una calificación para las olas, pero no baja tanto.

Sí, tiene colores, creo.

Un electrón solo emite luz
cuando libera energía para regresar a una órbita estable alrededor de un núcleo.

La cantidad que el electrón debe
viajar para regresar a esta órbita estable determina la longitud de onda de la energía liberada, por lo que el color depende de la energía.

(a) La luz roja significa que un pequeño
Se almacenó una cantidad de energía en el electrón antes de ser liberado.

(b) La luz azul significa que un gran
Se almacenó una cantidad de energía en el electrón antes de ser liberado.

Todos los colores intermedios son de
de acuerdo a varios niveles de energía.

Los electrones son azules cuando están diluidos y brillantes de bronce cuando están concentrados. El oxígeno líquido es ligeramente azul debido a unos pocos electrones libres, y el sodio (electruro) disuelto en amoníaco líquido anhidro se ve azul o metálico dependiendo de la concentración.

Como tu estrella mágica es electrones puros, se verá metálica.

Creo que lo que dice el Sr. Allen es que sería invisible, solo se podría ver que estaba allí porque cualquier cosa con una carga volaría hacia él y todos los objetos serían atraídos por él. Existe una ligera posibilidad de que emita radiación alfa si las partículas de alta energía chocan directamente con un electrón. (O si pensar en ellas tiene ondas condensadas, una onda entrante interfiere con una nube de electrones en movimiento). Para divertirte de verdad, averigua qué tan grande debería ser una estrella mágica de electrones para convertirse en un agujero negro usando solo la masa de electrones.

Por lo general, el color de un arco pequeño / chispa o chispa de soldadura de alta intensidad o chispa en la bujía de encendido o rayo. Todos estos rayos son electrones solo como debe ver su blanco azulado deslumbrante.

Variable. Si un electrón es expulsado a un estado cuántico de alta energía cuando cae, emitirá un fotón de una frecuencia u otra. Ese es el “color” del electrón.