実験室で育てられたビスマスの虹色の原因は何ですか?

下の画像に示すように、人工的に成長したビスマス結晶は間違いなく壮大です。

画像を入力してくださいここでの説明

画像ソース: Minerals.net

ウェブサイトには次のように記載されています:

疑似立方晶の結晶にホッパーのような成長があり、通常、変色を防ぐために化学物質でコーティングされているため、銀白色が維持されます。時々コーティングはビスマスにカラフルな効果を与えます。

どのコーティングがカラフルな虹色を与えますか?そして、どの化学プロセスがカラフルな虹色を発生させるのでしょうか?

回答

色は、結晶が空気中で形成されると表面に形成される酸化ビスマス(III)の薄膜からのものです。ビスマスを溶かすために使用される高温では、酸化物は非常に速く形成されます。遊色効果は、薄膜干渉の結果です。光波は、酸化ビスマスと酸化物-空気の界面で跳ね返るときに、建設的または破壊的に干渉します。干渉は、光の波長と入射角、および膜厚に依存します。その結果、さまざまな波長の光がさまざまな量で減衰し、表面が着色され、視野角に応じて色が変化します。

コメント

  • それほど魅力的ではありませんが、通常のアルミニウムバーでも、正しい照明と視野角で同じ効果が得られる場合があります。ただし、薄膜干渉は、電気化学的に強制酸化することによって多くの金属で大幅に増加し、正確に制御された厚さの酸化物の層を形成する可能性があります。このプロセスは陽極酸化または陽極酸化と呼ばれ、染料を使用せずに金属を着色するために使用できます。エンジニアガイのビル・ハンマックによるこのプロセスを説明するすばらしいビデオは、ここにあります。
  • はい、いくつかの金属があります。酸化物コーティング、特にチタンとニオブとの干渉効果から非常に素晴らしい色を作ります。

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