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Solución:
Supongo que te refieres al rango visible del espectro, por lo que la respuesta a esta pregunta se reduce esencialmente a tres cosas:
- Hay muchos electrones libres en un metal.
- Estos electrones se dispersan mucho por sí mismos, defectos y vibraciones de red (pero no demasiado).
- Hay una absorción insignificante a través de transiciones entre bandas en el rango visible.
Los hechos (1) y (2) conducen a una gran conductividad del metal, similar a la de Drude, que en el rango visible es principalmente imaginario (lo que significa que la corriente eléctrica oscilante en el metal excitado por la luz está esencialmente $pi/2$ fuera de fase con la luz). Por lo tanto, la luz reemitida está completamente desfasada, por lo que el campo eléctrico de la luz básicamente llega a cero en la superficie del metal. Esta condición solo se aplica si hay muy poca absorción auxiliar (es decir, si el hecho (3) es trueque es para la plata, digamos, pero no para el oro en la parte azul/verde del espectro, por lo que el oro tiene su color).
Dado que el campo de luz llega (cerca) a cero en la superficie, tiene muy poca penetración en el metal, lo que significa que la gran mayoría de la potencia de la luz se refleja. Esto se puede entender como los electrones libres en el metal que se mueven en la superficie para bloquear de manera efectiva el campo de luz para que no entre en la masa y, al hacerlo, volver a irradiar la energía hacia afuera nuevamente.
Está preguntando por qué los metales tienen una alta reflectividad óptica.
Ahora bien, esto tiene mucho que ver con el motivo por el que los metales suelen ser plateados. Lo mismo ocurre por qué usamos aluminio en nuestros espejos.
Cuando un fotón interactúa con un átomo en el metal, pueden suceder tres cosas:
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dispersión elástica, el fotón mantiene su nivel de energía y fase y cambia de ángulo
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dispersión inelástica, el fotón cede parte de su energía a los átomos y moléculas del metal, y cambia de ángulo
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absorción, el fotón da toda su energía al átomo en el metal, el electrón absorbente se mueve a un nivel de energía más alto según QM
Ahora bien, en el caso del metal, la proporción de los tres es diferente:
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dispersión elástica, esto es lo que tiene la relación más alta, la mayoría de los fotones se dispersan elásticamente. Es por eso que los espejos crean una imagen de espejo, manteniendo el nivel de energía y la fase de los fotones. Esto crea una reflexión especular.
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dispersión inelástica, ahora en el caso de los metales, esto tiene una relación más baja, menos fotones se dispersan inelásticamente, esto calienta el metal, le da la energía de los fotones a la energía cinética vibratoria de las moléculas, energía térmica
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absorción, esto le da a los metales generalmente su color plateado, porque según QM, en los metales d, los electrones absorben la luz visible y saltan a los orbitales d. Ahora bien, en los metales, como la plata, la brecha entre los orbitales s y d es demasiado grande, y el nivel de energía de todos los fotones de longitud de onda visible es demasiado pequeño para ser absorbidos. Entonces, la mayoría de los fotones de longitud de onda visible no pueden absorberse, se reflejan. Dado que todos los fotones de longitud de onda visible se reflejan, la plata no tiene color propio, se ve brillante, de color plateado.
Entonces, los metales son altamente reflectantes, porque:
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la mayoría de los fotones se dispersan elásticamente, eso es reflexión
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menor número de fotones se dispersan inelásticamente, estos calientan el metal
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se absorbe muy poca cantidad de fotones en el rango visible, la mayoría de estos se reflejan y eso le da a los metales un color brillante
Dado que la luz es un campo EM oscilante que viaja, al llegar a la superficie de un metal, hará que los electrones vibren. Debido a la naturaleza del enlace metálico, hay muchos electrones móviles deslocalizados para responder a la luz incidente. Y dado que una carga eléctrica en movimiento crea un campo EM en movimiento, el resultado sería una onda EM emitida de la(s) misma(s) longitud(es) de onda que la onda incidente. Esa sería la onda reflejada. En otras palabras, el fotón incidente se absorbe y se emite un nuevo fotón. Esta es una respuesta muy simplista a la pregunta, pero bueno, enseñé física en la escuela secundaria.
Al final de todo puedes encontrar las acotaciones de otros usuarios, tú también eres capaz insertar el tuyo si lo deseas.