肥皂水明明是透明的，为什么变泡泡就成了彩色的呢？

吹番笕泡可能是良多人童年时玩过的游戏。花团锦簇的泡泡在空中飘零，泡泡上还会反照出彩色的树木衡宇，就像童话里的场景一般。

^{（图片来历：https://en.wikipedia.org/, by Brocken Inaglory）}

可是，番笕泡为什么会呈现彩虹一样的灿艳色彩，还不竭地发生着转变呢？而你有没有注重过，当番笕泡的色彩垂垂褪去酿成灰黑色的时辰，就将近分裂了呢？

而这些，其实都源于一种叫"薄膜干与"的光学现象。我们凡是用洗涤剂（洗洁精、洗衣粉等等）以必然的比例兑水来吹番笕泡，所以泡泡就是被洗涤剂分子包裹着的一层薄薄的水膜。那么，当光照射到这一层水的薄膜时，都发生些什么呢？

空气和水都是可以透过光的介质，它们的交壤处叫作"界面"。当光碰到一个界面时，一部门会被反射回来，还有一部门会继续进步，发生折射。例如，把一根筷子插进水里，若是我们从侧面看，就会发现水里的筷子弯折了，这就是折射；而当我们俯视水面时，若是角度合适的话也能看到筷子的镜像，这就是反射了。这构成番笕泡的薄薄的水膜，就拥有两个"空气-水"的界面：光从空气中赶上水膜，也就是第一个"空气-水"界面时，一部门反射，一部门折射；而折射的部门穿过水膜，又碰到第二个"空气-水"的界面，这时又有一部门光被反射了归去，而另一部门则穿过它，回到了空气里。如许，有一部门光在分开水膜之前，就会被来往返回地反射良多次。

光有一种性质——同处一处的多条光波会彼此叠加自身的强度。如许的现象叫做"干与"，是一种"同相更强，反相相消"的结果：若是一束光的峰值和另一束光的峰值叠加在一路，成果就会变得更强；而若是一束光的峰值和另一束光的谷值叠加在一路，成果就会彼此抵消。这两类现象别离叫做"相长干与"和"相消干与"。

在番笕泡薄膜中被来往返回反射的光，就会发生干与。 不外凡是来讲，完全的相长干与和完全的相消干与是两个极端，现实干与的环境会介于两者之间。并且现实干与的环境和光的波长（也就是颜色）、以及薄膜的厚度都有关系，这就使有些颜色的反射光被减弱了，有些颜色的反射光被加强了。于是，薄膜上就发生了转变的色彩，而不再是"白色"的日光了。

当一个番笕泡被吹出来之后，它并非是坚忍不变的，泡泡的厚度其实一向在转变。在重力的感化下，泡泡顶部的水会往两侧流动，导致泡泡顶部比底部先变薄；与此同时，泡泡中的水分也会不竭蒸发。 总的来说，泡泡从吹出来之后就会慢慢变薄，最后薄到承受不住外界的压力冲击，就破了。在番笕泡不竭变薄的过程中，薄膜干与的景象也会随之转变，使得番笕泡概况呈现出不竭转变的色彩。

七彩的番笕泡不仅仅可以赏识，我们其实还可以从泡泡的色彩上揣度它的厚度。计较机模拟的成果表白，泡泡概况反射光的颜色，和入射光的入射角、以及薄膜厚度的关系图，也像一条灿艳的彩虹。

比力厚的薄膜，它们反射的颜色根基就在浅浅的红色和绿色之间瓜代转变。但当薄膜厚度降到500nm以下时，更多的色彩起头呈现，而且颜色也会变得加倍鲜艳。好比，鲜艳的金色和蓝色，就呈现在薄膜厚度在100nm到450nm之间的时辰。这个厚度，差不多只有头发丝直径的200分之一。若是再薄下去，薄膜就将逐渐黯淡，酿成灰黑色了。这是因为这时辰薄膜已经薄到无法对可见光形当作有用的干与，年夜部门光都穿过薄膜"流掉"了，所以也就根基就没有反射光了，显示出灰黑色。这时辰，番笕泡就离分裂不远了。