Почему ступени висмута переливаются разными цветами
Цветные полосы на кристалле висмута — результат интерференции света: отражённые световые волны складываются или гасят друг друга. Одна волна отражается от внешней поверхности оксида, другая проходит в тонкий слой и возвращается от границы между оксидом и металлом. Их встреча усиливает одни цвета и ослабляет другие.
Слой оксида работает как световой фильтр
Толщина оксида неодинакова на разных участках кристалла. От неё зависит, какой путь проходит свет внутри плёнки и какие волны совпадают при отражении. Поэтому на соседних участках усиливаются разные части спектра — и поверхность кажется то золотистой, то синей или фиолетовой.
При взгляде под другим углом свет проходит в плёнке по-иному. Меняется соотношение между отражёнными волнами, и их взаимное усиление приходится уже на другие цвета. Оксид не окрашивает висмут: он избирательно меняет отражённый свет.
Почему цвета видны полосами
Ступенчатая форма кристалла возникает по мере его роста: новые участки нарастают поверх уже сформированных, образуя плоские площадки и края. На этих участках оксидная плёнка может иметь разную толщину, поэтому каждая ступень отражает свой набор цветов. Стоит сместить голову или источник света — и сочетание волн меняется, так что цветные полосы выглядят иначе.
