引言 氧化铁（Fe2O3），又称赤铁矿，是一种常见的矿物，因其独特的色彩而备受瞩目。然而，这种颜色的形成机制并不为人所熟知。本文将探讨 Fe2O3 的色彩形成过程，揭开其色彩之谜。

标题：Fe2O3 的色彩之谜

晶体结构的影响 Fe2O3 是一种三方晶体，由铁离子（Fe3+）和氧离子（O2-）排列而成。铁离子的电子构型是 d5，而氧离子的电子构型是 p6。当这些离子结合时，会形成 d-d 电子跃迁，吸收特定波长的光。

光吸收和反射 光的颜色是由其波长决定的。当光照射到 Fe2O3 晶体时，某些波长的光会被电子跃迁吸收。这些吸收的波长对应于 Fe2O3 的互补色。未被吸收的波长将被反射回来，从而使 Fe2O3 呈现出其特征性颜色。

晶体场理论 晶体场理论解释了 d-d 电子跃迁如何影响晶体的颜色。当铁离子被氧化合物中的配体（氧离子）包围时，它们会形成一个晶体场。晶体场会分裂铁离子的 d 轨道，导致不同能量水平的产生。

电子跃迁和颜色 根据电子跃迁的能量，Fe2O3 中铁离子的 d-d 电子跃迁会导致以下颜色：

4T1g → 4A2g：吸收蓝色光，反射红色光（赤色） 4T1g → 4T2g：吸收绿色光，反射紫色光（紫色） 4T1g → 4E2g：吸收黄色光，反射蓝色光（蓝色）

其他因素 除了晶体结构和晶体场之外，Fe2O3 的颜色还会受到以下因素的影响：

粒度：较小的晶粒会吸收更短波长的光，从而导致更深的颜色。 杂质：杂质的存在可以改变晶体的晶体场，从而影响其颜色。