为什么是彩色的肥皂泡有彩色条纹是因为发生了什么现象 _生活百科

肥皂泡有彩色条纹是由于光波的干涉现象。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。光线在第一个面发生第一次反射，当剩余光线进入薄膜后，又在第二个面上发生第二次反射。结果两个反射光产生叠加干涉形成一个新的波长的光线。

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相信很多人，小时候在洗手的时候，或多或少都用肥皂或者洗手液吹过肥皂泡。小编上小学的时候，特别爱在太阳底下和小伙伴比赛，看谁可以吹出又大又漂亮的肥皂泡。看着无数的肥皂泡漂浮在空中，这应该是很多人童年美好的回忆。
在吹肥皂泡的时候，不少小伙伴都发现，每个泡泡的颜色都是不一样的。在阳光下看，我们会发现：有的是五颜六色，有的是单色，有的甚至是无色。那这一切到底是因为什么原因呢？是因为肥皂本身颜色的问题吗？
小编在这里要告诉大家，这其实和肥皂没有任何关系，导致泡泡颜色不一样的原因，要从光学角度去分析。这一切就是光的干涉，如果换成物理知识来理解，就是我们曾经学过的薄膜干涉现象。
在这里，小编先简单地为大家解释一下：当一束光照向薄膜。因为薄膜与外界的折射曲度不同，光会被薄膜的不同界面反射。此时，不同界面反射的光，会因为相位产生干涉，从而形成新的光波，这一过程被称为薄膜干涉。
不过，相信还是有不少的朋友会有疑问：肥皂泡五颜六色和薄膜干涉有什么关系呢？大家不要着急，小编先给大家举个例子说明一下。上个世纪，物理学家发现：光波和水波一样，都具有波动性。比如，我们打水漂，向水中扔几颗石子。
石子在水中产生波纹，几个波纹的涟漪相遇，相互干涉，形成干涉花纹。此时，我们仔细观察，就会发现这些水波纹，某些位置处的振动一直在加强，而另一些位置处的振动却一直在减弱。
因此，当两束、甚至多束频率相同的光相遇时，也会产生相互干涉的情况。比如，某些光的振动频率增强，因此该位置较亮，称为相长干涉；而某些光振动频率减弱，因此这里会较暗，称作相消干涉。
而事实上，肥皂泡虽然是透明薄膜，看起来是一个整体，但实际上，它是由上、下两个表面组成。当一束光照射在表面时，会分别被薄膜的不同的表面反射。
因此，当我们吹出的肥皂泡飘向空中时，太阳光会直接照射在肥皂泡表面。此时，太阳光会在肥皂泡上、下两个表面产生作用，反射变为两束相互干涉的反射光线。
不过，小编要补充一点：不同厚度的膜，可以使一定波长（颜色）的太阳光，产生稳定的相长干涉、相消干涉。比如，上表面肥皂泡薄膜厚度满足黄色光的相长干涉条件，那么我们就会在这里看到黄色。如果满足绿色，我们就会看到绿色。
但是，真实情况是，当一个肥皂泡从被吹出到破裂，肥皂泡的厚度从未停止过变化。而当肥皂泡的薄膜厚度变化时，光的薄膜干涉情况也一直在随之改变。并且，由于肥皂泡在各处的薄膜厚度并不平均，就会产生我们所看见的现象。
众所周知，太阳光是由7种单色光组成的。在薄膜厚度不同的地方，有的颜色会被加强，有的颜色会被减弱，有的颜色甚至会被抵消。所以，在色彩上，我们会看到，有些泡泡黄色，有些肥皂泡不同的位置是黄红绿三色，有的甚至是五颜六色。
然而，这种现象的发生，不止于肥皂泡。在现实生活中，任何的透明薄膜只要有光线射入，都会发生这种情况。比如：蜻蜓的翅膀、CD唱片，在太阳光的照射下，它们都会呈现出缤纷斑斓的色彩。
此时，大家应该明白，为什么肥皂泡是五颜六色的。不过，很多人还有一个疑问：为什么有的肥皂泡是无色的呢？这又怎么解释得通呢？
肥皂泡在阳光下的颜色与肥皂泡薄膜的厚度有关。因为，并不是任何厚度的透明薄膜都可以在阳光的照射下，发生光的薄膜干涉现象。如果，肥皂泡的薄膜太厚或者太薄，其上、下表面反射的光就不会相互干涉现象。
【为什么是彩色的肥皂泡有彩色条纹是因为发生了什么现象】如上图所示，我们可以发现，随着肥皂泡的厚度增加，太阳光下它的颜色也在不停改变。因为肥皂泡的薄膜厚度不均匀，所以我们才会看到五颜六色的肥皂泡。
但是，在图表中，一旦薄膜的厚度小于100nm，或者大于1000nm时；肥皂泡就会因为厚度的原因，不再发生光导致干涉效应。从而，不能影响反射光的颜色，肥皂泡从此变成无色（白色）。
因此，当肥皂泡介于100nm -1000nm的区间中，被吹得越大，薄膜变得越薄，越可以满足光的薄膜干涉条件，肥皂泡的颜色才会越美丽。大家明白了吗，回家可以试一试！当然，要结合自身的肺活量，不要吹得太大容易缺氧。

为什么是彩色的 肥皂泡有彩色条纹是因为发生了什么现象

为什么是彩色的肥皂泡有彩色条纹是因为发生了什么现象