1563
Мильна бульбашка здається прозорою, доки на неї не впаде світло. Тоді на тоненькій поверхні з’являються фіолетові, зелені, золотаві й рожеві смуги, які постійно рухаються та змінюють форму. Цей ефект пояснюється не барвниками в розчині, а властивостями світла.
Звідки береться райдужне забарвлення
Оболонка бульбашки складається з дуже тонкої плівки води, стабілізованої молекулами мила. Промінь світла частково відбивається від її зовнішньої поверхні, а частково проходить усередину та відбивається від внутрішньої. Після цього дві відбиті хвилі накладаються одна на одну.
Таке накладання називають інтерференцією. Для одних довжин хвиль відбиття підсилюється, для інших — послаблюється. Оскільки різним кольорам відповідають різні довжини хвиль, око бачить барвисті ділянки навіть у цілком безбарвній плівці.
Чому кольори ніколи не стоять на місці
Товщина оболонки неоднакова: вода поступово стікає вниз, а сама бульбашка коливається від найменшого руху повітря. Разом зі зміною товщини змінюється й те, які кольори світла підсилюються в конкретній точці. Саме тому візерунки переміщуються просто на очах.
Схожі переливи можна побачити на тонкій плівці олії, що лежить на воді. Але важливо розрізняти ці явища і звичайну веселку: райдужний малюнок на мильній оболонці виникає насамперед через інтерференцію світла.
Повторити спостереження можна вдома з водою та мильним розчином. Найкраще роздивлятися бульбашки за розсіяного освітлення на темнішому тлі — тоді кольорові смуги помітніші.
Коли світло падає на тонку мильну оболонку, частина хвилі відбивається майже одразу, а друга проходить невелику додаткову відстань усередині плівки. Саме ця різниця шляху визначає, чи підсилять хвилі одна одну, чи частково погасять. Тому в сусідніх точках тієї самої бульбашки ми бачимо різні відтінки.
Райдужні розводи можуть змінюватися навіть тоді, коли людина тримає трубочку нерухомо. Усередині плівки переміщується вода, а її товщина становить лише крихітну частку міліметра. Сонячне або лампове світло містить хвилі багатьох кольорів, і кожна товщина створює для них свої умови відбиття.
Цікаво, що дуже тонка ділянка бульбашки інколи стає майже чорною. У такому стані відбите видиме світло значною мірою гаситься через інтерференцію. Це може бути ознакою того, що плівка стоншується і скоро розірветься, хоча на її міцність впливають також склад розчину та рухи повітря.
Під час домашнього досліду варто спробувати подивитися на одну й ту саму бульбашку під різними кутами. Кольори змінюватимуться, бо змінюється шлях променів у плівці. Такий дослід наочно показує: іноді незвичайна палітра виникає не через фарбу, а завдяки самій поведінці світла.
Джерело: shkola.obozrevatel.com.
