數(shù)學(xué)家為它想破頭,物理學(xué)家因它爭(zhēng)不休,化學(xué)家還沒(méi)琢磨透——是什么讓科學(xué)家們這么為難?哈哈,答案就是泡泡!
沒(méi)錯(cuò),就是我們都玩過(guò)的,用吸管蘸一些肥皂水就能吹出來(lái)的泡泡。別小看這簡(jiǎn)單的泡泡,里面蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)世界呢!
下面我們就一起來(lái)了解一下泡泡是怎么形成的,以及泡泡為什么會(huì)色彩斑斕吧。
泡泡是怎么形成的?
查看一下包裝信息,你會(huì)注意到在配料表一欄寫(xiě)著“表面活性劑”,這就是能吹出泡泡的秘密。
表面活性劑是由一種長(zhǎng)得像豆芽的分子組成的物質(zhì)。“豆芽”分子的大頭和水的關(guān)系特好,遇到水就抱住不放,而豆芽的尾巴卻討厭水,希望離水越遠(yuǎn)越好。當(dāng)表面活性劑的“豆芽”分子遇到水之后,“豆芽”的頭部就齊整整地排列在水面上了,尾巴則翹起來(lái)遠(yuǎn)離水。
當(dāng)你用吸管蘸了溶液開(kāi)始吹時(shí),空氣把水吹開(kāi)了,“豆芽”分子迅速重新分布,在薄薄的水層上、下表面分列成兩層,把水夾在中間,形成薄薄的一層膜,兩邊均是表面活性劑分子,就像一個(gè)“三明治”般,兩邊的“豆芽”分子手拉著手圍著中間的水層,呈現(xiàn)出很好的韌性和延展性,中間的水膜為了保障自己的穩(wěn)定,把總面積縮為最小,就形成了泡泡。
泡泡為什么色彩斑斕?
你仔細(xì)觀察過(guò)自己吹的泡泡嗎?如果觀察仔細(xì)些,你會(huì)發(fā)現(xiàn),并不一定每個(gè)泡泡都是五彩繽紛的,有的泡泡表面灰暗,這是怎么回事?
是光照的原因嗎?
我們可以試一試在不同的光源條件下觀察泡泡——白熾燈下、節(jié)能燈下、陽(yáng)光下。但泡泡總是有的時(shí)候彩色,有的時(shí)候灰暗,看來(lái),光源的類(lèi)別對(duì)泡泡表面的顏色影響不大。
是調(diào)配泡泡的洗滌靈或肥皂水不同嗎?
你仍可以做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,但結(jié)果一樣會(huì)告訴你,這和泡泡的配料也無(wú)關(guān)。那到底是什么奪走了這些泡泡的斑斕?
原來(lái),當(dāng)光線進(jìn)入泡泡的上層水面時(shí),一部分會(huì)被反射,另一部分會(huì)繼續(xù)射到下面的水層,并在這層再次反射。先后兩次反射的光線“前后腳出發(fā),并排向前走”,有的時(shí)候碰在一起,彼此平息,顏色就暗淡;有的時(shí)候撞到一塊,前簇后擁,反而更加熱鬧,顏色就愈加斑斕。
那么,究竟什么時(shí)候會(huì)碰到呢?這取決于泡泡的膜層厚度。如果泡泡膜層的薄厚程度剛好能讓射入的光線發(fā)生恰到好處的干涉,那就會(huì)出現(xiàn)斑斕。
這下你應(yīng)該明白泡泡色彩斑斕的秘密了。
泡泡這個(gè)東西還蘊(yùn)含了很多知識(shí),據(jù)說(shuō),當(dāng)初科學(xué)家們?yōu)榱烁忝靼着菖轂槭裁词乔蛐,可是花了很長(zhǎng)時(shí)間呢!
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