為什麼肥皂泡由彩色變黑灰色之後就意味著要爆了?

小時候玩肥皂泡的經驗告訴我,如果泡泡表面由彩色變成黑灰色後,就表示泡泡要爆掉了,這是為什麼捏?是否還有其他的現象與此原理是一致的?

看了金晨羽對以「肥皂泡為什麼會破」的解答後http://www.zhihu.com/question/20024879 感覺好像有點明白,但是仔細想想又不是明白的很徹底。


首先得說為什麼泡沫上會有顏色,這與光線的反射以及衍射現象相關。當一束光線照射在泡沫上,一部分光線被薄膜的外表面直接反射,而有另一部分的光線是經過薄膜的內表面反射。這兩部分光線會相互發生干涉,從而產生顏色。

如上圖,當兩個光波的波峰為相互疊加的情況下,振幅最大,這叫做相關干涉,或者建設性干涉。這個時候的顏色就是看上去最強的。

當泡沫薄膜逐漸逐漸變薄,兩束反射光線的干涉情況發生變化,在一個點上振幅從疊加變成了相消,干涉波產生的振幅最小,這叫做相消干涉,或者摧毀性干涉,這個時候泡沫的顏色就比較淡了,直到最後泡沫破裂。圖片來自網路


肥皂泡是彩色的,因為由於重力的作用,上面薄下面厚,薄膜等厚干涉就看到水平的彩色條紋,繼續重力作用,下邊越來越厚,上邊越來越薄,如果太薄,光程差不足一個波長,太厚,超過相干長度,就看不到彩色條紋了。

總之因為光的干涉,類似水波的干涉。


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