چرا هر ماده رنگ خودش رو داره؟
پاسخ کوتاه رنگ یه چیز، نوری نیست که خودش بسازه؛ نوریه که پس می‌ده. نور سفید همه‌ی رنگ‌ها رو با هم داره. وقتی به یه ماده می‌خوره، ماده بخشی از این نور رو برمی‌داره و بقیه برمی‌گرده به چشم تو. الکترون‌های هر ماده فقط روی پله‌های انرژی مشخصی می‌ایستن و فقط نوری رو می‌گیرن که انرژیش دقیقاً اندازه‌ی فاصله‌ی دو پله باشه. چون چیدمان این پله‌ها توی هر ماده فرق داره، هر ماده تیکه‌ی متفاوتی از نور رو برمی‌داره و رنگ خودش رو پیدا می‌کنه.
نوری که باقی می‌مونه
یه یاقوت سرخ و یه زمرد سبز رو بذار کنار هم، زیر نور آفتاب. اولین فکر اینه که هرکدوم رنگش رو از درون خودش بیرون می‌ده. ولی ماجرا برعکسه.
نور آفتاب سفیده، و این سفیدی همه‌ی رنگ‌های نوره که با هم قاطی شدن. وقتی این نور به یه جسم می‌خوره، جسم بخشی از اون رو برمی‌داره. به این کار می‌گیم جذب نور. هر چی برداشته نشه، برمی‌گرده و به چشم تو می‌رسه. پس رنگی که می‌بینی، رنگ نوریه که باقی مونده.
اگه جسم سهم قرمز نور رو بگیره، سبز و آبی می‌بینی. اگه سهم آبی رو بگیره، قرمز و نارنجی. حالا سؤال اصلی عوض می‌شه: چرا هر ماده یه تیکه‌ی خاص از نور رو برمی‌داره؟
پله‌هایی که نور رو دستچین می‌کنن
نور یه جریان یکدست نیست. توی بسته‌های کوچیک انرژی میاد، و اندازه‌ی این بسته‌ها به رنگ نور بستگی داره. هر چی نور آبی‌تر باشه، هر بسته انرژی بیشتری داره.
حالا برو سراغ ماده. الکترون‌های هر ماده نمی‌تونن هر انرژی‌ای داشته باشن. فقط روی پله‌های مشخصی می‌ایستن، مثل پله‌های یه نردبون که وسطشون جای ایستادن نیست. یه الکترون فقط وقتی یه بسته‌ی نور رو می‌گیره که انرژی اون بسته دقیقاً اندازه‌ی فاصله‌ی دو پله باشه. کمتر یا بیشتر باشه، نور از کنارش رد می‌شه.
فاصله‌ی این پله‌ها توی هر ماده یه جوره. برای همین هر ماده یه اثر انگشت جذب داره و فقط رنگ‌هایی رو برمی‌داره که با پله‌هاش جور درمیان.
شیشه رو ببین. فاصله‌ی پله‌هاش با هیچ رنگی که چشم ما می‌بینه جور نیست، پس نور سفید با همه‌ی رنگ‌هاش ازش رد می‌شه و شیشه شفافه. پله‌های چوب با همین رنگ‌ها جورن، پس نور رو می‌گیره.
همون فلز، رنگ دیگه
برگرد سراغ یاقوت و زمرد. یاقوت خالص و زمرد خالص هر دو بی‌رنگن. رنگشون از یه مهمون کوچیک میاد: توی هر دو، حدود یک درصد از اتم‌های آلومینیوم جاشون رو به اتم‌های کروم دادن.
پس چرا یکی سرخه و یکی سبز؟ توی یاقوت، کروم آبی و سبز رو جذب می‌کنه و سنگ سرخ دیده می‌شه. توی زمرد، اتم‌های همسایه فرق دارن و چنگ کروم رو به اتم‌های دورش شل‌تر می‌کنن. مثل سیم سازی که کمی شلش کنی و صداش عوض بشه، پله‌های کروم جابه‌جا می‌شن. این بار قرمز و آبی رو می‌گیره و سنگ سبز دیده می‌شه.
نقره همه‌ی رنگ‌ها رو مثل آینه پس می‌ده، چون فقط نور فرابنفش انرژی کافی برای بالا بردن الکترون‌هاش داره. طلا باید همین‌طور باشه، ولی زرده. اتمش اون‌قدر سنگینه که الکترون‌هاش سریع‌تر از نصف سرعت نور حرکت می‌کنن، و طبق نظریه‌ی انیشتین این سرعت پله‌ها رو جابه‌جا می‌کنه. پس طلا آبی رو می‌گیره و زرد دیده می‌شه.
همون اتم، همسایه‌های متفاوت، رنگ متفاوت.
رنگی که از شکل میاد
نارنجی هویج از یه رنگدانه به اسم بتاکاروتن میاد، یه زنجیر بلند که آبی و سبز رو جذب می‌کنه و سرخ و زرد رو پس می‌ده. اسفناج هم بتاکاروتن داره، ولی سبزی یه رنگدانه‌ی دیگه روش رو پوشونده. پاییز که اون سبز از بین می‌ره، زرد و سرخ زیرش بیرون میاد.
حالا یه پروانه‌ی مورفو رو ببین، با بال‌های آبی براق. توی بالش هیچ رنگدانه‌ی آبی‌ای نیست. روی فلس‌هاش لایه‌های خیلی نازکی هست که آبی رو برمی‌گردونن، و یه رنگدانه‌ی تیره زیرشون نور سرگردون رو می‌گیره. به این می‌گن رنگ ساختاری.
پس رنگ دو راه داره: یا ماده با پله‌هاش تیکه‌ای از نور رو برمی‌داره، یا با شکلش نور رو دستچین می‌کنه. این‌که لایه‌ها چطور یه رنگ رو از بقیه جدا می‌کنن، آزمایش بعدی دقیقاً همون‌جاست.
هر ماده پله‌های انرژی خودش رو داره و فقط نوری رو برمی‌داره که با اون پله‌ها جور باشه. رنگی که می‌بینیم، نوریه که باقی مونده.
این پاسخ از کجا آمده
هر چیزی که بالا خواندی از این ۸ منبع بیرون آمده. اگر خواستی خودت سرچشمه را ببینی، لینک‌ها همین‌جاست.