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陽光下的泡沫是彩色的,這種現象是什麽造成的?

生活中有些現象非常的奇妙,比如在陽光下的泡沫呈現的顏色是彩色的,十分的漂亮。這種神奇現象的主要原因是關於壹種?薄膜幹涉?的光學現象,生活中的泡沫是用洗滌劑用品和水按壹定比例兌成,它的實質是由洗滌劑分子包裹成的壹層薄水膜。彩色泡沫的形成原因是光經過空氣碰上水膜,壹部分直接被反射,壹部分進行折射,之後折射的部分穿透了水膜後第二次遇到水膜空氣界面,再次有壹部分光被折射回來,另外壹部分則穿透了水膜回到空氣裏,在離開水膜之前這樣反復進行多次反射的光呈現出五彩的顏色。

壹、光有?幹涉?的性質

光有壹種很特別的現象,在同壹地方的許多光波會壹起疊加強度,這種特殊現象被叫做?幹涉?,具有相同增強強度,異同相互抵消的效果。具體體現在壹束光的峰值和另壹束疊加在壹起時,結果變強,壹束光的峰值和另壹束光的谷值疊加,結果抵消,它們分別叫做相長和相消幹涉,在泡沫薄膜間來回反射的光就發生了幹涉現象。完全相消和完全相長兩種情況在現實中是非常少的,壹般都會介在兩者之間,它的幹涉情況跟光的波長和薄膜厚度都有密切的關系,壹部分顏色的反射光被削弱,有些則會被增強,呈現五彩斑斕。

二、泡沫薄膜厚度變化也是顏色變化的重要原因

在重力情況下,泡沫頂部的水順著泡沫兩側流動,頂部相比底部變薄,同壹時間,水分在不斷蒸發。從泡沫形成起,它的厚度就壹直不斷地變薄,直到最後因承受不了外界的壓力而破滅了。厚度變化的過程中,幹涉現象也會壹直變化,所以表面呈現出五彩斑斕的顏色。

泡沫色彩不僅好看,還可以從它的色彩中推測出它的厚度,通過計算機模擬,泡沫表面的顏色和它的入射角度及薄膜厚度關系圖也像壹條彩虹。厚度較厚的薄膜介在紅色綠色間交替變化,更薄的厚度薄膜顏色則變得斑斕鮮艷,最後薄膜顏色逐漸變暗淡,厚度減小,呈現為黑灰色,離破滅也已經不遠了,這時候的薄膜對可見光已經沒有什麽實際性的幹涉。

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