为什么有的泡泡是无色的有的是彩色的,为什么泡泡在阳光下是彩色的
大家肯定都吹过泡泡,而肯定也有细心的小伙伴发现了类似的问题,为什么每个人吹出来的泡泡颜色不一样?甚至有些没有颜色呢
其实从光学的角度理解这个问题,原因就是光的干涉,如果再详细点说是薄膜干涉现象。薄膜干涉:一束光波照向一个薄膜,由于薄膜和外界的折射率不同,光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射,这时候反射出来的光因为相位产生干涉从而形成新的光波,这现象就称为薄膜干涉。
当一个泡泡从它出生到破灭时,泡泡的厚度其实一直在变化,而当薄膜厚度变化的时候干涉的
答:
大家肯定都吹过泡泡,而肯定也有细心的小伙伴发现了类似的问题,为什么每个人吹出来的泡泡颜色不一样?甚至有些没有颜色呢
其实从光学的角度理解这个问题,原因就是光的干涉,如果再详细点说是薄膜干涉现象。薄膜干涉:一束光波照向一个薄膜,由于薄膜和外界的折射率不同,光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射,这时候反射出来的光因为相位产生干涉从而形成新的光波,这现象就称为薄膜干涉。
当一个泡泡从它出生到破灭时,泡泡的厚度其实一直在变化,而当薄膜厚度变化的时候干涉的情况也在一直变化,其实严谨点说我们可以从泡泡的色彩变化推断泡泡的厚度[1]!
我们从上图中可以看到,泡泡的厚度不停改变的时候我们看到的颜色也在不停的改变着,因为泡泡本身的厚度就是不均匀的所以我们看到的泡泡颜色就是七彩的。但当泡泡的厚度100nm以下时,泡泡的七彩颜色就因为薄膜的厚度太小导致干涉效应不能影响反射光的颜色而变成无色(白色)了,这也就是题主所说的无色泡泡了。
参考资料:
肥皂水明明是透明的,为什么变泡泡就成了彩色的呢?
by justiu
Q.E.D.Q4by 匿名
答:一般来说,是近似的。
我们可以利用折射定律定量计算这个问题。考虑一束平行光入射一个平凸透镜,光路图如下所示
平行光首先穿过与光线垂直的平面,此时光线方向不发生改变。接着在球面上再次发生折射,入射角和折射角满足折射定律
根据几何关系,可以写出OA两点之间的距离
平行光线到主光轴的距离与角度的关系为
根据上面的三个方程,可以计算得到:到主光轴距离不同的光线汇聚的点A到球心O的距离 随 的变化关系
可以看出 在 变化是并不是一个恒定不变的常数。画成图大概是这样的(取折射率)
从图中可以很明显的看出,入射的平行光没有汇聚到同一个点上。
但是,(敲重点)在大部分简单的光学系统中,我们都采用“傍轴近似”,即考虑的都是离主光轴非常近的光线,如果只考虑这一部分的光线,就可以近似的认为这些光线都可以汇聚到同一个点上,这个点就是“焦点”。
不过,还是可以通过设计更加复杂的透镜表面的形状,使得光线可以准确的汇聚到同一个点上,感兴趣的同学可以自己动手算算这个曲面的形状~(答案是椭球面)
by Paarthurnax
Q.E.D.人们玩的泡泡机,里面吹出来的泡泡为什么是七彩的?
吹泡泡,我想很多人都玩过吧。在每个人小的时候,在每个人的童年记忆里,应该都玩过这样一种东西,这种就是泡泡水。泡泡水从泡泡机中被吹出来,在阳光下是很漂亮的,一个一个的泡泡在天空中就像一个可爱的小汤圆,圆滚滚的随风飘。可是我相信每个孩子都会有这样一个发现,从泡泡里吹出来的泡泡是彩色的,是七彩的,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成,可是我们看泡泡水却不是彩色的,这是为什么呢?那么下面就让小编来为大家解释一下吧!
那么就先让我们来了解一下泡泡水是如何配制出来的吧?泡泡水是由胶水。水洗洁精。洗手液等组成。这几样东西分别以1:4比2:2的比例来组成。还有一些商家制作的泡泡水,会在里面加入少许甘油,加入少许甘油会让泡泡的泡泡膜更加坚固,以及更具有反射阳光的作用,这样会让泡泡在阳光的照射下更加的漂亮,反造的色彩也更加的鲜明。
那么大家知道为什么胶水、水、洗洁精、以及洗手液都不是彩色的,它们组合在一起产生出来的泡泡水也不是彩色的,但是吹出来的泡泡却是彩色的呢?其实并不是这样的。泡泡水本来就是无色的,吹出来的泡泡也是透明,无色的,只不过是泡泡就像一个反射的镜子,在阳光下,它把太阳的颜色给反射出来了,所以才会出现彩色的泡泡。
我们都知道太阳的光是有七种组成的,我们看到的泡泡膜上的彩色,并不是泡泡本身带有的颜色,而是泡泡在阳光下被反射,所以把太阳的颜色也就是光的颜色,反射在泡泡膜上,才具有从我们眼中所看到彩色的泡泡的样子。
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