Номер 2, страница 169, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. На стеклах, длительное время подвергавшихся атмосферным влияниям или пролежавшим длительное время в сырой земле, наблюдаются красивые радужные оттенки. Как объяснить их происхождение?

Наблюдаемые на старых стеклах радужные оттенки являются результатом физического явления, называемого интерференцией света в тонких пленках.

Под длительным воздействием атмосферных факторов (влаги, углекислого газа) или химически активных веществ, содержащихся в сырой земле, поверхность стекла претерпевает медленные химические изменения. Этот процесс, известный как выщелачивание или коррозия стекла, приводит к тому, что из поверхностного слоя вымываются некоторые его компоненты, в основном оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (например, натрия и кальция).

В результате на поверхности стекла образуется очень тонкая, прозрачная пленка, состоящая преимущественно из гидратированного диоксида кремния. Толщина этой пленки неоднородна и сравнима с длинами волн видимого света (порядка сотен нанометров).

Когда белый свет (состоящий из волн всех цветов радуги) падает на такое стекло, он частично отражается от внешней поверхности этой тонкой пленки, а частично проходит внутрь нее и отражается от ее внутренней поверхности (границы между пленкой и основной массой стекла).

Два отраженных световых луча (от верхней и нижней границ пленки) проходят немного разные расстояния. Из-за этой разницы в пути они интерферируют друг с другом. В зависимости от толщины пленки в данной точке и угла обзора, для некоторых длин волн (цветов) происходит конструктивная интерференция (усиление), а для других — деструктивная (ослабление). В результате мы видим те цвета, для которых произошло усиление.

Поскольку толщина образовавшейся пленки по всей поверхности стекла не является постоянной, в разных местах условия для усиления выполняются для разных длин волн. Именно поэтому мы наблюдаем не один сплошной цвет, а красивые переливающиеся радужные узоры. Это то же самое явление, которое объясняет цвета мыльных пузырей или масляных пятен на воде.

Ответ: Радужные оттенки на старых стеклах возникают из-за интерференции белого света в тончайших пленках, которые образуются на поверхности стекла в результате его медленного химического разрушения (выщелачивания) под действием влаги и других веществ из окружающей среды.