爲什麼肥皂泡上有流動的彩色斑紋

小朋友們，你們看過父母洗衣服嗎?加點洗衣粉再放點水泡一泡，還會產生肥皂泡，在陽光的照耀下呈現五彩斑斕的顏色，水面上的油膜也會有明顯的彩色條紋。爲什麼肥皂泡上有流動的彩色斑紋，其中的原因是什麼呢?下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。

物理學研究表明：光波如同池塘裏的水波，也具有波動性。往池塘裏丟入兩顆石子，所產生的漣漪會相互干涉，形成美麗的干涉花紋。仔細觀察池塘裏的水波，會發現某些位置處的振動始終加強，而另外一些位置處的振動始終在減弱。類似地，當兩束或多束相同頻率的光相遇時，也會產生干涉現象。某些位置處的光振動始終在加強，因而此處較亮，稱爲相長干涉;某些位置處的光振動始終在減弱，因而此處較暗，稱爲相消干涉。值得注意的是，一定厚度的膜只能使一定波長(顏色)的光發生穩定的相長干涉或相消干涉。如果在某處，只有紅色光滿足相長干涉條件，則此處呈現紅色;如果此處只有綠色光滿足相長干涉條件，則此處呈現綠色。

肥皂膜、水面上的油膜都是透明薄膜，它們都有上、下兩個表面。當太陽光照射在這些膜表面時，將分別被薄膜上、下兩個表面反射，這樣，一束光就變成了兩束能夠相互干涉的反射光線。由於太陽光是一種複色光，包含了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的可見光，而肥皂膜和油脂膜在各處的厚度並不均勻，根據相長干涉與相消干涉理論，在膜面厚度不同的位置上將有不同顏色的光滿足相長干涉條件，同時也將有不同顏色的光滿足相消干涉條件。這樣一來，陽光中的七種顏色光，在不同厚度的地方，有的會加強，有的卻會減弱，甚至相互抵消。於是，膜上有的地方顯得紅一些，有些地方顯得藍一些，有些地方又顯出別的顏色。肥皂膜或油膜就這樣把陽光分解，呈現色彩斑斕的圖案。液體的流動還導致薄膜厚度的細微變化，因此薄膜上的彩色斑紋也隨之而流動。

還有一個非常有趣的現象，剛開始吹肥皂泡時，並沒有那麼絢麗的色彩;但隨着泡泡被吹得越來越大，其色彩也越來越亮麗，直至破滅。這又是什麼原因呢?原來，並非所有厚度的透明膜都能產生光的干涉現象。如果膜太厚，則膜下表面的反射光與膜上表面的反射光並不能相互干涉。隨着肥皂泡被吹得越來越大，膜也越來越薄，最終滿足光的干涉條件，才形成了美麗的色彩和圖案。

薄膜的顏色與它的厚度有關，這就產生了一些有趣的應用，比如檢驗精密機械零件表面是否有瑕疵。通常的做法是，先把被檢查的表面與一個標準的表面相接，然後在光線照射下，觀察兩個表面間的空氣薄膜所形成的彩色斑紋。如果彩色斑紋發生畸變，就表明被測表面有缺陷。根據斑紋的彎曲、畸變的形狀和不規則程度，就可以確定被測表面的缺陷所在和缺陷程度。