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虹色が見えるのは、油膜の表面における光の反射と、水の表面における光の反射が干渉するためです。
油膜の表面において反射した光と水の表面において反射した光の光路差は、およそ膜厚の2倍ですので、これが可視光の波長より小さくなると干渉は見えなくなります。
・・・だいたい 350 nm でしょうか。
ただし、斜めから見る場合を考えると、この半分ぐらいの膜厚でも見えることになると思います。
油の種類にもよりますが、一番薄い膜は「単分子膜」といって、分子1個分の厚さになります。これを利用してアボガドロ数を求めるようなこともできます。
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