从微观机理上说明颜色非常复杂。首先，我们必须确保颜色的产生不仅仅是光的简单反射。不同类型物质产生颜色的机理不同。首先介绍了原子的电子能量价带概念，导带和价带间隙；简单来说，就是原子的稳态电子的能量状态；传导电子吸收能量，通过能量带隙能量的兴奋状态；价带和导带之间的间隙，这是对应的带隙能量不是电子的存在。
电子在原子核周围的运动是一个能级，每个能级都有相应的价带、导带和带隙。电子吸收的能量会发生，从价带向导带过渡，但如果吸收的能量不足以穿过禁带，能量就不会被吸收，电子也不会跃迁。用上面的概念，它可以解释物体为什么有颜色。既然标题的题目都是金属的，那么我们只介绍金属颜色的机理。
金属是一种特殊的材料，电子能量的状态几乎是连续的，也就是说，可以看成是没有金属带隙的电子跃迁，也就是说，金属的大小可以吸收任何能量，也可以吸收任何波长的光。因此，当光在金属表面时，它被金属原子完全吸收。原子吸收光子的能量后，电子发生跃迁，电子跃迁到导带，在激发态。激发态在高能态不稳定。
为了保持稳定，原子将再次被转移到低能量状态。此时，电子将释放能量。释放能量的一部分是以光的形式释放的，如果光的释放波长恰好在可见光的波长范围内，则显示金属的颜色。由于不同金属的带结构不同，光释放的波长也不同，所以显示出不同的颜色。黄金显示出高贵的金黄色，因为它的结构不同于其他金属。
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