肥皂水泡泡為什么是彩色的

明子

吹肥皂水泡泡是很多人都玩過的游戲。可能大家都會注意到，肥皂水是透明的，肥皂水泡泡卻是彩色的。這是為什么呢？

其實，這源于一種叫“薄膜干涉”的光學現象。我們通常用洗滌劑以一定的比例兌水制作肥皂水泡泡，所以泡泡就是被洗滌劑分子包裹著的一層薄薄的水膜。那么，當光照射到這一層水膜時，都發生了些什么呢？

空氣和水都是可以透過光的介質，它們的交界處叫做“界面”。當光遇到一個界面時，一部分會被反射回來，還有一部分會繼續前進，發生折射。組成肥皂水泡泡的薄薄的水膜，這就擁有了兩個“空氣-水”的界面：光從空氣中遇上水膜，也就是第一個“空氣-水”的界面時，一部分發生反射;而折射的部分穿過水膜，又遇到第二個“空氣-水”的界面，這時，又有一部分光被反射了回去，而另一部分則穿過它，回到了空氣里。這樣，有一部分光在離開水膜之前，就會被來來回回地反射很多次。

光有一種性質——同在一處的多條光波會相互疊加自身的強度。這樣的現象叫做“干涉”，是一種“同相更強，反相相消”的效果，有“相長干涉”和“相消干涉”兩類現象。在肥皂水泡泡的薄膜中被來來回回反射的光，就會發生干涉。不過通常來講，完全的相長干涉和完全的相消干涉是兩個極端，實際干涉的情況會介于兩者之間，而且實際干涉的情況和光的波長（也就是顏色）、薄膜的厚度都有關系，這就使得有些顏色的反射光被削弱了，有些顏色的反射光則被增強了。于是，肥皂水泡泡的薄膜上就產生了變化的色彩，而不再是單單白色的啦。