На поверхности мыльного пузыря появляются цветные полосы, которые меняются даже тогда, когда сам пузырь почти неподвижен. Причина — не красители в растворе, а взаимодействие световых волн, отражённых от тончайшей жидкой плёнки.
Как возникает цвет на прозрачной плёнке
Стенка мыльного пузыря представляет собой тонкую водную плёнку с молекулами поверхностно-активного вещества. Часть падающего света отражается от внешней границы плёнки, а часть проходит внутрь и отражается от внутренней.
Отражённые волны проходят немного разные пути. Когда они складываются, одни длины волн усиливаются, а другие ослабляются. Это явление называется интерференцией света. Поэтому прозрачная плёнка может выглядеть окрашенной.
Почему цвета постоянно меняются
Толщина оболочки неодинакова в разных местах. Под действием силы тяжести жидкость постепенно стекает вниз, и верхняя часть пузыря становится тоньше нижней.
У каждой толщины свой набор усиливаемых и ослабляемых световых волн. По мере движения жидкости цветные полосы перемещаются. Их вид зависит также от угла наблюдения и освещения.
Откуда берётся почти чёрный участок
Иногда перед разрушением пузыря на его верхней части возникает тёмная область. Плёнка здесь стала настолько тонкой, что отражения от двух её поверхностей почти полностью гасят друг друга для видимого света.
Это не означает, что жидкость окрасилась в чёрный цвет. Наоборот, в данном участке к глазу возвращается очень мало отражённого света. Появление такой области часто предшествует разрыву оболочки.
Где ещё встречается такой эффект
Похожие переливы можно заметить на тонкой плёнке масла на воде. В оптике интерференцию используют и для противоположной задачи — уменьшения нежелательных отражений на поверхности линз.
Мыльный пузырь наглядно показывает, что цвет предмета не всегда определяется пигментом. Иногда его создают толщина прозрачного слоя и волновые свойства света.