肥皂泡为什么是彩色 原因是什么

康娣 1172分享

  一个个圆圆的,亮亮的肥皂泡在院子里飘来飘去,它们大小不一,姿态多样,有单个的,有像葫芦串一样一串串的,也有一簇簇的,五彩晶莹的泡泡折射出绮丽的光彩,这时的你肯定发现泡泡是彩色的,为什么泡泡是彩色的呢?下面是小编为大家整理的肥皂泡是彩色的原因,希望你会喜欢!

  肥皂泡是彩色的原因

  光波的干涉现象,因为肥皂泡薄膜非常薄,只有微米或亚微米的数量级。当光线照射到薄膜上之后,会有透射和反射两个过程。干涉现象跟反射有关。

  物理学研究表明:光波如同池塘里的水波,也具有波动性。往池塘里丢入两颗石子,所产生的涟漪会相互干涉,形成美丽的干涉花纹。仔细观察池塘里的水波,会发现某些位置处的振动始终加强,而另外一些位置处的振动始终在减弱。类似地,当两束或多束相同频率的光相遇时,也会产生干涉现象。某些位置处的光振动始终在加强,因而此处较亮,称为相长干涉;某些位置处的光振动始终在减弱,因而此处较暗,称为相消干涉。值得注意的是,一定厚度的膜只能使一定波长(颜色)的光发生稳定的相长干涉或相消干涉。如果在某处,只有红色光满足相长干涉条件,则此处呈现红色;如果此处只有绿色光满足相长干涉条件,则此处呈现绿色。

  肥皂膜、水面上的油膜都是透明薄膜,它们都有上、下两个表面。当太阳光照射在这些膜表面时,将分别被薄膜上、下两个表面反射,这样,一束光就变成了两束能够相互干涉的反射光线。由于太阳光是一种复色光,包含了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的可见光,而肥皂膜和油脂膜在各处的厚度并不均匀,根据相长干涉与相消干涉理论,在膜面厚度不同的位置上将有不同颜色的光满足相长干涉条件,同时也将有不同颜色的光满足相消干涉条件。这样一来,阳光中的七种颜色光,在不同厚度的地方,有的会加强,有的却会减弱,甚至相互抵消。于是,膜上有的地方显得红一些,有些地方显得蓝一些,有些地方又显出别的颜色。肥皂膜或油膜就这样把阳光分解,呈现色彩斑斓的图案。液体的流动还导致薄膜厚度的细微变化,因此薄膜上的彩色斑纹也随之而流动。

  还有一个非常有趣的现象,刚开始吹肥皂泡时,并没有那么绚丽的色彩;但随着泡泡被吹得越来越大,其色彩也越来越亮丽,直至破灭。这又是什么原因呢?原来,并非所有厚度的透明膜都能产生光的干涉现象。如果膜太厚,则膜下表面的反射光与膜上表面的反射光并不能相互干涉。随着肥皂泡被吹得越来越大,膜也越来越薄,最终满足光的干涉条件,才形成了美丽的色彩和图案。

  薄膜的颜色与它的厚度有关,这就产生了一些有趣的应用,比如检验精密机械零件表面是否有瑕疵。通常的做法是,先把被检查的表面与一个标准的表面相接,然后在光线照射下,观察两个表面间的空气薄膜所形成的彩色斑纹。如果彩色斑纹发生畸变,就表明被测表面有缺陷。根据斑纹的弯曲、畸变的形状和不规则程度,就可以确定被测表面的缺陷所在和缺陷程度。

  肥皂泡形成的原因

  一、物体的形成

  泡泡是由于水的表面张力而形成的.这种张力是物体受到拉力作用时,存在于其内部而垂直于两相邻肥皂泡部分接触面上的相互牵引力.水面的水分子间的相互吸引力比水分子于与空气之间的吸引力强.这些水分子就像被黏在一起一样.但如果水分子之间过度黏合在一起,泡泡就不易形成了.肥皂“打破”了水的表面张力,它把表面张力降低到只有通常状况下的1/3,而这正是吹泡泡所需的最佳张力.

  二、颜色的形成

  肥皂泡为何是彩色的?其实,肥皂膜本身是无色的,就像一张透明的玻璃纸一样,阳光在肥皂膜的正肥皂泡面和背面都会产生反射.当阳光穿过正面,遇到了背面,立刻反射回来;反射回来的光线回到正面,又会引起一定的反射.阳光是由7种单色光组成的,如果在肥皂薄膜的某一处恰好使得两股反射回来的红光相互抵消了,在这个地方看到的就是失去了红光的阳光,看上去就是蓝绿色.而在另一部分,某种色光得到了加强,呈现出来的就是另一种颜色.肥皂泡就是这样把阳光分解,呈现色彩斑斓的图案.

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