第067 期

为什么肥皂泡有彩虹?

Why do soap bubbles have rainbows?

光在薄膜里"打架"

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光在薄膜里"打架"

📖 科普详解

主题引入

小飞吹出一个圆滚滚的肥皂泡,泡泡表面忽然闪出粉、蓝、绿、黄,好像把一小段彩虹装进了透明皮球。明明泡泡水看起来没什么颜色,彩虹到底藏在哪里?

常见误解

很多人以为肥皂泡里加了彩色颜料。其实普通肥皂泡没有偷偷染成彩虹色。那些颜色来自白光和薄薄的肥皂膜玩的一场“叠叠乐”。

核心原理

阳光或灯光里的白光,其实混着许多颜色。肥皂泡的膜非常薄,光照到膜上时,一部分光会从外表面反射回来,另一部分光会钻进薄膜,到内表面反射后再跑出来。 这两批光走的路程不一样,回到眼睛时会彼此叠加。有些位置的某种颜色刚好叠得更亮,有些颜色却刚好互相抵消、变暗。泡泡膜各处厚薄不同,哪种颜色变亮也不同,于是表面出现一圈圈会流动的彩虹色。这叫薄膜干涉。

生活应用

雨后地上的油膜、CD 或 DVD 表面的彩色光圈,也会出现类似的颜色。它们都不是自己带着颜料,而是薄薄一层材料让光走了不同的路线。

延伸知识

肥皂泡会慢慢变色,是因为泡泡里的水往下流、也会蒸发,膜的厚薄一直在变。泡泡顶端常常会越来越薄,最后接近透明或发暗;膜太薄时,泡泡也更容易破掉。

一句话总结

肥皂泡的薄膜让两路反射光互相叠加,不同厚度亮起不同颜色,所以看见彩虹。