肥皂水泡泡為什麼是彩色的
彩色水泡怎麼做
吹肥皂水泡泡是很多人都玩過的遊戲。
可能大家都會注意到,肥皂水是透明的,肥皂水泡泡卻是彩色的。
這是為什麼呢?
其實,這源於一種叫“薄膜干涉”的光學現象。
我們通常用洗滌劑以一定的比例兌水製作肥皂水泡泡,所以泡泡就是被洗滌劑分子包裹著的一層薄薄的水膜。
那麼,當光照射到這一層水膜時,都發生了些什麼呢?
空氣和水都是可以透過光的介質,它們的交界處叫做“介面”。
當光遇到一個介面時,一部分會被反射回來,還有一部分會繼續前進,發生折射。
組成肥皂水泡泡的薄薄的水膜,這就擁有了兩個“空氣-水”的介面:光從空氣中遇上水膜,也就是第一個“空氣-水”的介面時,一部分發生反射;而折射的部分穿過水膜,又遇到第二個“空氣-水”的介面,這時,又有一部分光被反射了回去,而另一部分則穿過它,回到了空氣裡。
這樣,有一部分光在離開水膜之前,就會被來來回回地反射很多次。
光有一種性質——同在一處的多條光波會相互疊加自身的強度。
這樣的現象叫做“干涉”,是一種“同相更強,反相相消”的效果,有“相長干涉”和“相消干涉”兩類現象。
在肥皂水泡泡的薄膜中被來來回回反射的光,就會發生干涉。
不過通常來講,完全的相長干涉和完全的相消干涉是兩個極端,實際干涉的情況會介於兩者之間,而且實際干涉的情況和光的波長(也就是顏色)、薄膜的厚度都有關係,這就使得有些顏色的反射光被削弱了,有些顏色的反射光則被增強了。
於是,肥皂水泡泡的薄膜上就產生了變化的色彩,而不再是單單白色的啦。
知識窗作者:明子
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