?Tienen color los ¨¢tomos?

Por color entendemos los diferentes componentes del espectro visible, la luz a la que es sensible el ojo humano. Cuando decimos que un objeto es de un determinado color, en general nos estamos refiriendo a c¨®mo absorbe y refleja la luz que incide sobre ¨¦l. Esto significa que el color no es una caracter¨ªstica propia de la materia a nivel at¨®mico, sino que surge a partir de la interacci¨®n de la luz con los ¨¢tomos y las mol¨¦culas.

Cuando iluminamos un objeto con luz visible que contiene todos los colores, esa luz puede ser absorbida por el objeto, puede ser trasmitida si el objeto es trasparente o puede ser reflejada. Y esto ocurre seg¨²n la energ¨ªa de la luz, es decir, seg¨²n la longitud de onda de la luz. La luz reflejada es la que hace que nuestros ojos vean un objeto de un determinado color. Si por ejemplo, la mayor parte de la luz reflejada tiene una longitud de onda de entre 380 y 450 nan¨®metros, ese objeto lo vemos de color violeta, pero si la luz reflejada est¨¢ en otro rango de la longitud de onda, por ejemplo, entre 620 y 750 nan¨®metros que es el otro extremo, decimos que ese objeto es rojo. Y entre medias est¨¢n el resto de colores: azul, verde, amarillo y naranja. Si la longitud de onda est¨¢ fuera de ese rango nuestros ojos ya no pueden verla, ya no forma parte de lo que llamamos espectro visible.

El tama?o de los ¨¢tomos es 1.000 veces menor que la longitud de onda de la luz visible, de forma que no es posible ver ¨¢tomos individuales utilizando un microscopio ¨®ptico y, por lo tanto, no tendr¨ªa sentido hablar del color de los estos

Centr¨¢ndonos en el caso de los ¨¢tomos, su tama?o es 1.000 veces menor que la longitud de onda de la luz visible, de forma que no es posible ver ¨¢tomos individuales utilizando un microscopio ¨®ptico y, por lo tanto, no tendr¨ªa sentido hablar del color de los ¨¢tomos en el sentido anterior. En realidad, y debido a la diferencia de escalas, los procesos de absorci¨®n, reflexi¨®n y transmisi¨®n de la luz visible no se producen con los ¨¢tomos de forma individual sino con muchos de ellos de forma simult¨¢nea y el color surge como una propiedad macrosc¨®pica que no depende exclusivamente de los ¨¢tomos individuales, sino tambi¨¦n de c¨®mo est¨¢n organizados los ¨¢tomos y las mol¨¦culas en los s¨®lidos o los compuestos. Un ejemplo de esto que es muy ilustrativo es que podemos encontrar dos s¨®lidos como el grafito o el diamante que est¨¢n formados por el mismo tipo de ¨¢tomos, de carbono, y presentan propiedades y colores muy diferentes.

As¨ª que, si consideramos el color como te explicaba al principio, la respuesta a tu pregunta es que los ¨¢tomos individuales no tienen color, pero s¨ª lo tienen las agrupaciones de ¨¢tomos. Aunque un ¨¢tomo individual s¨ª podr¨ªa emitir radiaci¨®n de una cierta frecuencia, y por lo tanto de un color concreto, como consecuencia de la excitaci¨®n y desexcitaci¨®n de electrones, esa emisi¨®n es tan d¨¦bil que nuestros ojos no pueden verla. Necesitamos muchos ¨¢tomos para tener una radiaci¨®n que sea apreciable a simple vista.

Si consideramos otras definiciones de color, s¨ª podemos encontrar con que los ¨¢tomos pueden tenerlo

Sin embargo, si consideramos otras definiciones de color, s¨ª podemos encontrar con que los ¨¢tomos pueden tenerlo. Un ejemplo ser¨ªa una descarga el¨¦ctrica en gases que es el mecanismo que se utiliza en las l¨¢mparas de descarga como los fluorescentes. Este fen¨®meno se produce cuando juntamos un grupo de ¨¢tomos del mismo tipo, los aislamos y creamos un gas de baja densidad. Si excitamos ese gas con una corriente el¨¦ctrica, cuando se produce la desexcitaci¨®n de esos ¨¢tomos emiten luz visible. Y esa luz es caracter¨ªstica de cada tipo de ¨¢tomo, hay l¨¢mparas de descarga con ¨¢tomos de ne¨®n y esa luz es roja, las de sodio producen una luz anaranjada y la de arg¨®n, violeta. Pero tampoco en este caso estamos hablando de un ¨¢tomo individual sino de un grupo de ¨¢tomos.

Otro ejemplo es la dispersi¨®n de la luz sobre ¨¢tomos o mol¨¦culas individuales. Este fen¨®meno es el responsable de que el cielo sea azul. La luz blanca que llega del Sol se dispersa sobre las mol¨¦culas de ox¨ªgeno y nitr¨®geno de la atm¨®sfera y en esa dispersi¨®n el color que m¨¢s se difunde es el azul y por eso vemos el cielo de ese color. Aunque, en este caso, el color no depende de la naturaleza de los ¨¢tomos, tenemos ¨¢tomos de ox¨ªgeno y nitr¨®geno que producen el mismo color, sino que depende de la naturaleza de la dispersi¨®n.

La respuesta es que los ¨¢tomos individuales no tienen color, pero si ampliamos el concepto de color entonces s¨ª podemos ver el de los ¨¢tomos como ocurre en las l¨¢mparas de descarga.

Mariam T¨®rtola es profesora en la Facultad de F¨ªsica de la Universitat de Val¨¨ncia e investigadora en el Instituto de F¨ªsica Corpuscular, centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia.

Pregunta enviada v¨ªa email por Jozsef Sakovics

Coordinaci¨®n y redacci¨®n: Victoria Toro

Nosotras respondemos es un consultorio cient¨ªfico semanal, patrocinado por la Fundaci¨®n Dr. Antoni Esteve y el programa L¡¯Or¨¦al-Unesco ¡®For Women in Science¡¯, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnolog¨ªa. Son cient¨ªficas y tecn¨®logas, socias de AMIT (Asociaci¨®n de Mujeres Investigadoras y Tecn¨®logas), las que responden a esas dudas. Env¨ªa tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aqu¨ª para recibir nuestra newsletter semanal.