泡泡为什么是彩色的作文

泡泡为什么是彩色的作文,第1张

泡泡为什么是彩色的作文 为什么阳光下的泡沫是彩色的?

这其实是一种光学现象,叫做薄膜干涉! 干涉 干涉在物理学上是指两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的现象。

结合这个问题我们来讨论光的干涉。

关于光的干涉相关知识其实在高中物理就有所涉及,老师还会让我们背这一句话:“只有两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉”。

也就是说如果两束光都来自普通独立光源那么就不可能产生干涉现象,在高中或本科的光学实验中,光的干涉实验室是必做的,其利用的就是将同一光源利用分光镜来产生两束可发生干涉的光线。

或者说我们常说的双缝干涉实验。

泡泡 我们小时候经常会用肥皂水或者洗衣粉水来吹泡泡,“资深”玩家能够知道刚吹出来的泡泡能够在阳光下产生五彩斑斓的光芒,并且还不断变化,慢慢的色彩就会消失,最终泡泡破碎。

我们仔细想想其中的原理,所谓泡泡大家可以认为就是相关洗涤剂分子包裹的一层水膜,那么显而易见出现色彩的必然是这层水膜的原因。

当光线照射到薄膜时会发生什么?如果记不得你真对不起你的物理老师,会发生发射与折射现象,因为当在光疏与光密介质中传播时就是在临界面发生折射,因此光就被分为两部分一部分发射回大气,一部分则在薄膜内折射后继续传播。

既然是薄膜就自然会有上下表面,在上表面发生了发射与折射,那么当进过一次折射的光线到达下表面时自然也会发生反射与折射,而这时在下表面被发射的光又会到上表面被反射与折射,所以一束光会在这层薄膜中来回反射。

既然光不停来回的反射就必然会“相遇”,又因为其本就是同根同源所以自然就发生了干涉现象,这些光波波峰与波峰,波谷与波谷,波峰与波谷相遇,有的还介于两者之间。

我们日常看到的太阳光是复合光,也就是由不同波长的光共同组成的,当发生干涉时有些颜色的反射光被削弱了,有些颜色的反射光被增强了,所以就会泡泡就会展现出五彩缤纷的颜色。

那为什么颜色会变化呢?并且还会慢慢消失? 颜色变化的原因前面已经说了,那就是因为光的干涉是随机的,因为不同地方的颜色会随机变化,而慢慢消失的原因是泡泡就算在轻也仍是有重量的,在重力的作用下顶部的水会慢慢往两侧流,加上水分的不断蒸发,所以顶部的这层薄膜就会越来越薄,最终破裂。

看到这个问题的时候,我首先想到的就是邓紫棋的《泡沫》这首歌了,哈哈!!!“阳光下的泡沫 是彩色的”,这句话看似没啥毛病,我们生活中看到的泡沫也的确如此。

我们小的时候,公园一般会有卖下图这种吹泡泡的小玩具,很多人应该也都有玩过。

不知道你们是否有吹完之后,回家自己用洗洁精、洗衣粉等等洗涤剂兑水来做这种吹泡泡剂的经历。

是否发现自己兑出来的泡泡剂吹出来的泡泡往往很小且容易破呢?我有一个朋友之前在成都做泡泡秀表演的,一次偶然的机会,和他交流我才知道,其实这种表演用的泡泡剂,成分配比很严格,并非我们自己用洗涤剂随便兑一兑那么简单。

那么为什么阳光下泡沫是彩色的呢?同时为什么自己配出来的泡泡剂和买的会存在较大的差异?在回答这个问题之前,小编先根据自己领域的专业知识做一个类比,我们先了解一下投影的成像原理。

光源点亮之后需要经历一个复杂的光处理过程,除了去除杂光还要对光进行分色,这里就用到了一个我们常说的色轮。

从物理结构来看,色轮的表面为很薄的金属层,金属层采用真空膜镀技术,镀膜厚度根据红、绿、蓝三色的光谱波长相对应,白色光通过金属镀膜层时,所对应的光谱波长的色彩将透过色轮,其它色彩则被阻挡和吸收,从而完成对白色光的分离和过滤。

看到这里我们就可以聊前面的问题了,我们所说的泡泡,其表面实际上是由洗涤剂分子包裹的一层水膜,它就像我们投影里色轮上的镀膜,而阳光我们可以理解成我们投影的光源,当阳光射入泡泡时,部分光可以穿透水膜,部分光则被折射或者吸收,从而阳光就被分离出了不同的颜色。

而在重力的作用下,泡泡顶部的水会往两边流动,于是泡泡顶部表面的这层膜就会越来越薄,而不像色轮上镀膜那样不变,于是泡泡表面上颜色就会随着镀膜的变化而变化,给人一种五彩斑斓的感觉。

当然随着泡泡顶部镀膜越来越薄,泡泡就会爆掉,这也就回到了另一个问题,为什么自己配出来的泡泡剂和买的会存在较大的差异?通常我们自己配的泡泡剂采用的都是水和肥皂泡,但是水在天气干燥时极易容易蒸发,所以很容易破。

而想要泡泡吹的更大更持久,自然要加入增强泡泡表面镀膜韧性的添加剂,比如加入糖和油,油相对于水来说不易蒸发,所以加入油之后可以延长泡泡的存活时间。

当然外面买到的一些泡泡,往往是增加了表面活性剂,其会在泡泡的内外表面上,都形成薄薄的一层膜,柔韧性也就自然而然的提升了。

看到这里,大家应该看出来了,延长泡泡寿命的方式就是改变表面镀膜的成分,让其更具韧性,所以膜是十分重要的。

其实对于投影来说,镀膜的材质、工艺也是决定投影画质好坏的关键,以很多人关心的亮度为例,镀膜会过滤掉一部分的光,光源亮度也就会随之减弱,所以选用怎样的镀膜材质和工艺来提升有效光的通过量就是提升画面亮度的关键。

比如在极米激光电视皓·LUNE 4K上,我们就采用了RGB原彩色轮,同时采用了全新的镀膜工艺,让有效光通过量更多,将色彩亮度输出提升到了100%,这样消费者就可以看到颜色更准、色亮度更高的画面。

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