色ガラスについて

質問

るつぼを使って、ガラス作りの実験をした時に、ケイ砂と
四ホウ酸ナトリウムと酸化鉛と金属化合物を使いました。その時に使った、金属化合物が、塩化コバルト、塩化銅、塩化ニッケル、酸化銅、酸化マンガンの5種類を、使いました。5種類とも仕上がった時には、さまざまな色を持っていたのですが、どうして、金属によって、色が異なるのでしょうか？そこがわかりません。誰か教えて下さい。
ついでにですが、もし異なる金属、二種類を混ぜた場合には、二色のガラスができるのでしょうか？例えば、塩化コバルトと酸化銅を混ぜたら・・・・？。

回答No.1

Raputa · ベストアンサー

物質に色がついて見えるのは、その物質が光を吸収しているからです。

次の２点に注目してください。
(1)光はエネルギーをもっている。また光のエネルギーはその波長によって決まる。
(2)物質は光のエネルギーを吸収する。

では、例をあげて説明します。
ある物質Ａに白色光（＝すべての波長の光が混ざったもの）を当てたところ、ある物質Ａは５００～５６０ｎｍの波長を持つ光だけを吸収して赤紫色に見えた。

簡単に言うと「物質Ａは光のエネルギーを吸収した。そしてそのエネルギーを吸収したから赤紫に色になった」です。

少し話がややこしくなりますが、「５００～５６０ｎｍの波長を持つ光」は、本当は緑色なのです。なのに物質Ａは赤紫色に見える。これはどういうことでしょうか。実は物質Ａは緑色を有する光を吸収した結果、われわれの眼からは「緑色を失った光」だけが見えるため、結果として赤紫色に見えるのです。この「緑」を「吸収光の色」、「赤紫」を「補色」といいます。つまり、見えるのはいつも補色のほうなのです。

最後に、なぜ光を吸収するかについてですが、これは光エネルギーを吸収する事によって、物質中の電子が基底状態のエネルギー準位から別のエネルギー準位に遷移（励起）するからです。そして、エネルギー準位の幅が物質によってそれぞれ異なるので、「ある物質は１０というエネルギーの光を吸収して○○色になるが、別のある物質は１５というエネルギーの光を吸収し□□色になる」というふうに幅に見合った光のエネルギーを吸収するので色が異なってくるのです。

このような説明でおわかりいただけたでしょうか。

お礼

ありがとうございました。