Der Glanz reinen Goldes ist unverwechselbar: Kein anderes Metall schimmert in einem vergleichbar gelblichen Ton. Wegen seiner Farbe galt Gold in vielen frühen Kulturen als Abbild der Sonne und als göttliche Substanz. Der Goldglanz war so begehrt, dass es sogar schon in der Bronzezeit Bemühungen gab, aus Legierungen anderer Metalle Falsch-Gold herzustellen.
Ein See aus Elektronen
Was aber verleiht dem Gold diesen einzigartigen Glanz? Das typisch metallische Schimmern verdankt das Element seinen Elektronen. Wie bei Eisen, Silber und anderen Metallen sind die Außenelektronen des Goldes nicht fest an ihr Atom gebunden, sondern delokalisiert – sie bilden eine Art „See aus Elektronen“. Trifft nun Licht auf die Oberfläche des Metalls, regt seine Energie diese Elektronen zum Schwingen an und sie reflektieren die auftreffenden Photonen, ohne dass diese weit in das Kristallgitter eindringen.
Weil die beweglichen Metallelektronen dabei nahezu alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts gleich gut reflektieren, erscheint die Metalloberfläche silbrig glänzend. Silber, Eisen, aber auch Platin und andere Metalle verdanken diesem Effekt ihren Glanz. Anders jedoch das Gold: Bei diesem Metall schimmert die Oberfläche nicht silbrig, sondern gelblich – eben typisch golden.
Effekte der Relativität
Dahinter steckt eine Besonderheit des Goldes – und die hängt eng mit Einsteins Relativitätstheorie zusammen. Das Element Gold besitzt 79 Protonen im Kern und gehört damit zu den schwersten stabilen Atomen im Periodensystem. Das hat auch Folgen für die Elektronen in der Hülle: Sie müssen besonders schnell kreisen, um nicht von der starken positiven Ladung in den Kern gezogen zu werden. Im Falle des Goldes erreichen die Elektronen dabei sogar mehr als die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit.
