Vì sao màng bong bóng xà phòng đổi màu khi nghiêng?

Khám phá khoa học · Liên hệ Vật lý 11 · Nội dung bổ trợ, không phải đề thi chính thức

Màng xà phòng phản xạ ánh sáng ở cả hai mặt; các sóng phản xạ gặp nhau và tăng cường hoặc giảm bớt từng màu. Đó là giao thoa ánh sáng, không phải bong bóng liên tục tự tạo các loại phẩm màu.

Ánh sáng phản xạ từ mặt trong đi một đường dài hơn phần phản xạ từ mặt ngoài. Chênh lệch đường đi ảnh hưởng cách hai sóng phối hợp. Trong ánh sáng trắng có nhiều bước sóng, nên điều kiện tăng cường không giống nhau cho mọi màu.

Độ dày màng thay đổi khi chất lỏng trong màng chuyển động. Các vùng khác nhau vì vậy có thể hiện màu khác nhau. Nghiêng hướng nhìn cũng đổi đường ánh sáng qua màng, nên một vùng có thể đổi màu dù chưa được thêm chất mới.

Không phải cách trộn màu sơn

Với sơn, sắc tố chọn lọc phần ánh sáng hấp thụ và phản xạ. Ở màng mỏng này, hình học đường đi và tính chất sóng tạo vai trò quan trọng. Cùng một màu nhìn thấy có thể xuất phát từ những cơ chế khác nhau.

Không suy “cực tiểu” nghĩa là năng lượng bị hủy. Những phần ánh sáng giảm ở một hướng cần được xét cùng các hướng và phần truyền qua; không thể chỉ nhìn một vị trí rồi tuyên bố năng lượng biến mất.

Exploratorium dùng hiện tượng này để nối quan sát quen thuộc với giao thoa. Học sinh chưa cần tính độ dày chính xác để hiểu ý chính: hai đường phản xạ tạo khả năng phối hợp các sóng, và chênh đường đi có thể đổi.

Tự kiểm: Nếu độ dày màng hoàn toàn đồng đều nhưng đổi góc nhìn, màu phản xạ có bắt buộc giữ nguyên không? Không. Góc nhìn cũng thuộc điều kiện đường truyền, không chỉ độ dày.

Học tiếp trên UocMoLon: Giao thoa sóng.

Nguồn đối chiếu: Exploratorium — Bubble Colors.