ГлавнаяСправочникОптика и свет › Почему мыльные пузыри переливаются

Почему мыльные пузыри переливаются

Оптика и светлюбопытствооптика11 класс
КраткоМыльные пузыри переливаются из-за интерференции света в тонкой плёнке. Свет отражается сразу от двух поверхностей мыльной плёнки — внешней и внутренней. Эти две отражённые волны накладываются друг на друга: для одних цветов они усиливаются, для других гасятся. Какой цвет усилится, зависит от толщины плёнки в данной точке. Толщина всюду чуть разная и меняется, поэтому пузырь играет всеми цветами радуги и переливается при движении.
🔬 Интерактивная симуляция: Интерференция в тонких плёнкахОткрыть на весь экран →
Симуляция «Интерференция в тонких плёнках»: отражения от двух поверхностей складываются, и цвет зависит от толщины плёнки.

Две отражённые волны

Стенка мыльного пузыря — это тончайшая плёнка воды с мылом. Луч света частично отражается от её внешней поверхности, а частично проходит внутрь и отражается от внутренней. К глазу приходят две волны, прошедшие чуть разный путь.

Интерференция: усиление и гашение

Две волны одного цвета складываются. Если их гребни совпадают — цвет усиливается (яркий), если гребень попадает на впадину — цвет гасится. Разница хода волн зависит от толщины плёнки и длины волны (цвета):

усиление цвета ↔ удвоенная толщина плёнки кратна его длине волны

Поэтому при данной толщине усиливается один цвет, а другие приглушаются — мы видим окрашенное пятно.

Почему цвета переливаются

Плёнка нигде не одинакова по толщине: под действием силы тяжести она стекает, сверху утончается, при движении пузыря толщина меняется. Где плёнка тоньше — усиливается один цвет, где толще — другой. Картина непрерывно перетекает, и пузырь переливается.

Тот же эффект вокруг

Так же играют цветами бензиновая плёнка на луже, масляные разводы, крылья некоторых бабочек и перламутр. Везде причина одна — интерференция света в тонком прозрачном слое. Перед самым лопанием плёнка становится тоньше длины волны, перестаёт давать цвет и выглядит чёрной.

Частые вопросы

Почему мыльные пузыри переливаются?
Свет отражается от двух поверхностей тонкой плёнки, и отражённые волны интерферируют, усиливая один цвет и гася другие.
От чего зависит цвет пузыря?
От толщины плёнки в данной точке: для каждой толщины усиливается свой цвет.
Почему цвета постоянно меняются?
Толщина плёнки неоднородна и меняется (стекает, утончается), поэтому усиливаемый цвет перетекает — пузырь переливается.
Почему перед лопанием плёнка чернеет?
Она становится тоньше длины волны света, интерференция перестаёт усиливать цвета, и плёнка кажется чёрной.

Ещё в разделе «Оптика и свет»

Что такое светПочему небо голубое, а закат красныйМожно ли сделать невидимость реальнойПочему трава зелёнаяПочему зеркало меняет лево и право, но не верх и низПочему радуга разноцветная и откуда она берётся

Все статьи раздела →

Не получается тема по физике?

Разберём именно ваш пробел на индивидуальном занятии. Или начните с бесплатной диагностики уровня.

Записаться на занятие Бесплатная диагностика
Владимир Подлевских
Владимир Подлевских — репетитор по физике и математике, выпускник физического факультета МГУ им. Ломоносова. Готовлю к ЕГЭ, ОГЭ, ДВИ МГУ и международным экзаменам (IB, IGCSE, A-Level, AP).