Dotazy a odpovědi

1110 Barva bublin z bublifuku

Dotaz:

Proč mají bubliny z jednoho bublifuku různé barvy? Resp. jejich rozložení na bublině, spektrum barev mají stejné, ale v jiném poměru.
barevná bublina
Zdroj obrázku: Canva

Minutová odpověď:

1)

Různé barvy na bublině vznikají v důsledku skládání světla, které se odrazilo od svrchního a spodního povrchu bubliny.

2)

Jelikož je povrch bubliny kapalný, neustále mění svou tloušťku a ta ovlivňuje, které barvy z bílého světla budou zesíleny nebo zeslabeny. Ty barvy, které byly zesíleny, pak pozorujeme na bublině.
barevná bublina
Zdroj obrázku: Canva

Celá odpověď:

Barvy na bublině z bublifuku vznikají jako důsledek jevu, kterému ve fyzice říkáme interference světla na tenké vrstvě [1], což zní hrozně složitě. Proto si tento pojem postupně vysvětlíme.

Světlo, tedy ta část elektromagnetického záření [1], kterou je lidské oko schopno zachytit, je možné popsat jako vlnu a vlny mají tendenci se za určitých podmínek skládat (interferovat). Vlny se mohou složit buďto tak, že vznikne ještě silnější vlna (konstruktivní interference), nebo dokonce tak, že vlnění úplně zanikne (destruktivní interference). Ano, zní to až neuvěřitelně, ale vhodným složením světla můžeme vyrobit tmu, tedy absenci světla.

Když už víme, že se světlo může skládat díky interferenci, pojďme se zblízka podívat na bublinu. Bublina z bublifuku není nic jiného než velmi tenká vrstva mýdlové vody. Když světlo dopadá na bublinu, část se ho odrazí od svrchního povrchu bubliny a část projde skrz a odrazí se od vnitřního povrchu bubliny. Bublina je vlastně taková slupka od pomeranče, kde svrchní vrstva odpovídá oranžové kůře a vnitřní bílé podslupce. Světlo, které se odrazilo od obou povrchů bubliny, mezi sebou bude interferovat, což povede k určitému zesílení nebo zeslabení barev, ze kterých se bílé (denní) světlo skládá (viz obrázek). To, které barvy budou interferencí zesíleny nebo zeslabeny, závisí na tloušťce bubliny, chcete-li na tloušťce slupky pomeranče.

A to se dostáváme k odpovědi na vaši otázku. Nejen různé bubliny z jednoho bublifuku, ale dokonce i jedna bublina může v čase poskytovat různé barvy, jelikož tloušťka mýdlové vrstvy je v čase proměnlivá. To souvisí s tím, že tato mýdlová slupka je kapalná a vlastně teče. Různá tloušťka slupky je i u pomeranče, ale jelikož není kapalná, tak se po utrhnutí pomeranče ze stromu již dále v čase nemění.

Když si to shrneme, různé barvy na bublině vznikají v důsledku interference na slupce bubliny tvořené mýdlovou vodou s proměnlivou tloušťkou mýdlové vrstvy. Svou roli hraje i úhel, pod kterým bílé světlo na bublinu dopadá, a koncentrace mýdla v daném místě bubliny.

Pro Zeptej se vědce odpovídal Vítek

Zdroje:

[1] Hecht, E. (2015). Optics (5th ed.). Pearson.

Odpovídal

(VŠCHT Praha + JILA – University of Colorado Boulder & National Institute of Standards and Technology (NIST))

Odborná recenze:

(Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích)

Editace textu:

Kategorie: Fyzika a chemie