ビスマス(Bismuth)
化学式 : Bi
分子量 : 208.98037
金属元素重量分率 : Bi 1.0000
結晶系 : 六方晶系
比重 : 9.7-9.8
硬度 : 2-2.5
劈開 : 完全
大変美しい最高品質のビスマス人工結晶です。 中国のラボで精密に育成された結晶で、ビスマスを溶融後に徐冷することで、表面に Bi₂O₃ を主成分とする酸化膜 が形成されます。この酸化膜は 数十〜数百 nm 程度の厚さを持ち、可視光と同程度のスケールであるため、 薄膜干渉による虹色の干渉色が結晶表面に現れます。階段状の結晶構造と金属光沢、そして干渉色が織りなす色彩は、 まるで人工と自然が交差する瞬間を閉じ込めたような美しさです。標本としての鑑賞はもちろん、 鉱物コレクション、教材、研究用途にも適しています。
膜厚 d と屈折率 n に対し、薄膜干渉の条件 2nd=mλ を満たす波長が強調されるため、結晶表面には虹色の干渉色が現れます。この酸化膜の厚さは 数十 nm~数百 nm 程度で、可視光の波長と同程度です。光がこの酸化膜に入射すると、
※ 酸化膜の表面で反射する光 ※ 酸化膜の内側(ビスマス金属表面)で反射する光
この2つの反射光が干渉し、 膜厚に応じて特定の波長が強め合い(強めの干渉)、他の波長が弱め合う(弱めの干渉) ことで、 虹色の干渉色(iridescence)が生じます。この現象は 薄膜干渉(thin-film interference) と呼ばれ、 シャボン玉や油膜の虹色と同じ物理原理です。
薄膜干渉の基本式は次の通りです 2nd=mλ
※ n : 酸化膜の屈折率(Bi₂O₃ は約 2.3) ※ d : 酸化膜の厚さ ※ m : 整数(干渉次数)
この式を満たす波長が強調され、 膜厚 d の局所的な違いによって 青・紫・緑・金・赤 などの干渉色が現れます。
元素番号83 Biは、ビスマスの特異性を活かした医薬品が開発されて、ここ最近注目を集めています。ビスマスには、亜鉛やカドミウムなどと共に、腎臓や肝臓に抗がん剤と結びついて毒性を軽くするメタロチオネインというタンパク質を誘導合成する特性があり、この性質を利用して抗がん剤の副作用を低減する研究が進められています。自然界では赤みを帯びた銀白色ですが、人工で結晶させたものはこの様に美しい色相を示します。しかしビスマス本来の色ではなく表面の酸化膜に光が反射する色です。中国で製造(Grown in China)
寸法 : 38.0X21.4X19.1mm/37.9g








