뉴턴 편집부, «뉴턴 하이라이트 112: 주기율표», 뉴턴코리아.

금속의 성질 가운데 하나는 독특한 광택(윤기)을 가진 것이다. 이 광택을 ‘금속광택’이라고 한다.

금속의 광택을 만드는 것은 금속의 자유 전자이다. 가시광선이 금속에 도달하면, 금속 표면의 자유 전자는 가시광선과 같은 진동수(1초 동안 진동하는 횟수)로 진동해서 가시광선을 일단 없애고 안으로 진입시키지 않는다. 그리고 동시에 자유 전자는 자기 자신의 진동으로 같은 진동수의 가시광선을 만들어 금속 표면에서 놓아 준다(반사). 이 자유 전자가 만드는 가시광선이 우리에게 금속 광택으로 보이는 것이다. 금속은 가시광선의 반사율이 높기 때문에 표면을 닦으면 거울로 사용할 수 있다.

자유 전자의 최고속도로 금속 광택의 색이 결정된다단, 자유 전자는 금속에 도달한 모든 빛(전자기파)을 없애거나 만들어 내지는 않는다. 자유 전자가 움직일 수 있는 속도에는 한계가 있기 때문이다. 자유전자는 진동수가 높은 빛과 같은 진동수에서는 움직이지 않는다. 그래서 자유 전자는 X선이나 감마선 등을 없애거나 만들 수 없다. 금속에 도달한 X선이나 감마선은 없어지는 것이 아니라 금속 안으로 들어가 금속 원자 안쪽의 전자껍질에 있는 전자에 흡수된다.

사실은 금속 광택에, 은(Ag)처럼 흰 빛이 도는 것이나 구리(Cu)처럼 붉은 빛을 띤 것이 존재하는 이유는 자유 전자가 움직일 수 있는 최고 속도가 금속에 따라 다르기 때문이다. 예컨대금(Au)의 자유 전자의 최고 속도는 비교적 느리기 때문에 2 푸른색이나 초록색의 가시광선을 없애거나 만들 수 없다. 금의 광택은 푸른색이나 초록색의 빛을 포함하지 않으므로 짙은 노란색을 띠는 것이다.

1빛(전자기파에는 사람의 눈에 보이는 가시광선과 보이지 않는 전파, 적외선, 자외선 X선, 감마선 등의 종류가 있다. 빛은 전기를 띤 입자를 진동시키는 파동이라고 할 수 있다. 자유 전자는 전기를 띠고 있기 때문에 빛이 닿으면 빛과 같은 진동수로 진동하려고 한다. 유전자의 최고속도는 금속의 전자 밀도가 높을수록 빨라진다.

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