От чего зависит цвет металлов?

Красный цвет меди, так же как и желтый цвет золота (остальные металлы имеют "неокрашенный" металлический блеск) появляется вследствие особенностей зонных структур этих металлов.

Металл хорошо проводит электрический ток, т. к. внешние электроны каждого атома свободно путешествуют по всему металлу.
Ближайшие к поверхности электроны испытывают действие силы со стороны колеблющегося электрического поля световой волны и начинают сами колебаться с той же частотой, что и свет. Такой колеблющийся слой электронов отбирает энергию у световой волны, поэтому она ослабляется и заставляет колебаться следующий слой электронов с меньшей частотой и т. д. , до тех пор, пока на определённой глубине от поверхности колебания поля в световой волне и соответствующие колебания электронов не затухнут. Поэтому даже очень тонкий слой металла не пропускает свет. Всё рассказанное до сих пор относилось к металлам типа серебра, которые отражают дневной свет, не изменяя цвета отражённого света.

Но что можно сказать о металле вроде меди или золота, который в обычном дневном свете, содержащем все цвета видимого спектра, имеют соответственно красный или жёлтый цвет? Ответ коренится в особой электронной зонной структуре этих металлов.
Далее не обойтись без понятия уровня Ферми. У ферми-газа (к которому относится электронный газ в металле) при полном вырождении (при Т = 0 К) заполнены все нижние энергетические уровни (зона проводимости) вплоть до некоторого максимального, называемого уровнем Ферми, а состояния с большей энергией свободны. Эта часть зонной структуры такая же, как и у серебра, так что она и определяет такое же поведение металла по отношению к свету. Однако появилась ещё одна узкая зона, содержащая состояния с энергиями, меньшими энергии Ферми, и отделённая от энергии Ферми некоторой запрещённой зоной. Каждое квантовое состояние в этой зоне занято электроном, причём количество электронов довольно значительно, примерно в десять раз больше, чем в зоне проводимости. Фотоны, энергия которых равна или больше энергии необходимой для преодоления запрещенной зоны могут поглощаться электронами в этой новой зоне. Электроны в результате переходят в одно из незаполненных состояний над энергией Ферми. В результате отражённый свет потеряет все такие фотоны и будет отличаться от света, который падает на поверхность металла. Критическая энергия фотонов, соответствует жёлтому цвету для меди и зелёному для золота. Отсюда следует, что медь поглощает все цвета дневного света, от жёлтого до фиолетового, а отражает только красный цвет, так что медь имеет красный цвет. Рассуждая аналогично, можно понять, почему золото имеет жёлтый цвет.