Question

Почему вокруг кристалла йода на обороте зеркала появляются цветные круги?

Если взять посеребренное стекло (осколок старого зеркала; современные получают напылением алюминия; можно также использовать осколок разбитого сосуда Дьюара - термоса), смыть с обратной стороны защитное покрытие, положить на пленку серебра кристаллик йода и накрыть прозрачным колпаком, то вскоре вокруг кристалла появятся радужные концентрические круги - как на луже, на которую попала капля бензина, или как на приведенной фотографии кругового радужного гало. Как объяснить это явление?

Answer 1

Из приведенного рисунка видно, что образуются интерференционные кольца - аналогичные так называемым кольцам Ньютона. Для их образования нужен клинообразный зазор между областями с разным показателем преломления. Такой зазор и образуется в случае иода. Кристаллический иод довольно быстро испаряется даже при комнатной температуре. Иодные пары тяжелые (молекулярная масса иода 254, а воздуха - только 29). Поэтому под колпаком (он предотвращает конвективные потоки воздуха под ним) эти пары не распространяются свободно по всему объему, а в основном стелются (как иногда туман) понизу, то есть по поверхности тонкого слоя серебра на стекле. Металлическое серебро легко и быстро реагирует с иодом с образованием иодида серебра AgI. В тонком слое это вещество прозрачно и бесцветно, гласом его не видно. При этом ближе к кристаллу слой иодида серебра толще, а к краям он становится все тоньше. Получается тот самый кольцеобразный клин, в зазоре которого происходит интерференция световых лучей и образуются цветные кольца.