【生活中的科学】“泡泡”中的物理

【慕联导读】

小时候我们总是很喜欢吹泡泡。肥皂泡是非常薄的形成一个带虹彩表面的空心形体的肥皂水的膜，比喻一触即破的事物或经不起推敲的东西。肥皂泡的存在时间通常很短，它们会因触碰其它物体或维持于空气中太久而破裂（地心吸力令肥皂泡上方的膜变薄）。肥皂泡还可能帮助解决空间的复杂的数学问题，因为他们总是会找到点或者边之间的最小表面。

“泡泡”中的物理

   形成原因

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。

颜色形成

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。

不仅肥皂泡会产生这种现象，只要是光线射入任何透明薄膜时，都会发生这种现象。如人们常见到水上的油膜、蜻蜓或苍蝇的翅膀、CD片等等，在太阳光的照射下，都会显得色彩缤纷。这个道理与肥皂泡呈现彩色的道理是一样的。这是因为阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的。当它在薄膜正反两面来回反射时，由于这两个面之间的距离极微小，分别从正面和背面反射出来的两束光线，就可能重叠起来这样一来，阳光中的七种颜色光，在不同厚度的地方，有的会得到加强，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，于是就看到了五颜六色。这也称为薄膜色。这样的现象，叫做光的干涉。

上升的原因

由于肥皂泡里的气体是我们吹进去的。我们呼出来气体，除非在极热的天气，总是比空气热，也就是比空气“轻”，所以肥皂泡会上升。不过，肥皂泡的壁很薄，泡里的热空气很容易散失。由于气体温度降低了，肥皂泡体积也随着缩小，相对的就是比空气“重”，所以就下降了。