七彩泡泡世界

出版日期: 2025年4月15日

当大量泡泡在半空飘浮,泛起七彩的光泽时,那美丽的景色实在令人着迷。泡泡是怎样形成的?为甚么会看起来色彩绚丽?一起来认识生活中常见的泡泡吧!

泡泡形成的原因

泡泡的主要成分是水。一般情况下,水分子之间有强大的吸引力,这会形成表面张力,令水分子趋向聚在一起。

▲由于水分子团结地连在一起,即使在水中吹出气泡,也会很快被它们排出,无法形成稳定的气泡。

洗洁精、洗手液或是肥皂等清洁剂中,含有肥皂分子。肥皂分子同时具有亲水及亲油的结构部分,能破坏水的表面张力,令水分子之间的连接稍微减弱。

▲肥皂分子的结构

 

肥皂分子头部的亲水部分,可以溶于水分子中,影响水分子间的连接,减低水的表面张力;而亲油部分的尾巴向外,则能减慢水分蒸发的速度。

水分子及肥皂分子聚集在一起时,就会形成薄膜,令水的表面张力减少。这个薄膜具有能延伸的弹性,由此形成泡泡。

 

为什么泡泡都是球状?

泡泡形成时,水的表面张力虽然减弱, 但仍然有维持最小表面面积的特性,因此会形成球状。

 

怎样令泡泡不易破掉

泡泡膜非常薄,当里面的水分随时间而蒸发,无法再维持表面张力时,泡泡就会因为不能维持形状而破掉。如果想令泡泡中的水分不容易蒸发,我们可以加入糖、甘油或是胶水来制作泡泡。

1.减少水分蒸发

甘油(也称为丙三醇)是一种带有黏性、吸水性强的物质,有保湿功用,会加工并用在食品、药物及个人护理物上,因此能增厚肥皂膜,减慢水分蒸发的速度。

不过,如果加入太多甘油,造出来的泡泡就会过于沉重,无法飞远及飞高。

2.增加泡泡液黏度

溶解的糖水跟胶水都具有黏性,可以减慢泡泡液的流动速度,泡泡膜较不容易变薄,泡泡的形状也能维持较长时间。

▲糖本身也有稳定气泡的作用,不过结晶状的糖粒会影响泡泡膜,因此需要完全溶化才使用,或者使用糖浆代替。

 

七彩的泡泡

为什么泡泡会呈现出七彩的颜色?这与泡泡膜的厚度息息相关。

肥皂层夹着水薄膜,当光线穿过泡泡膜时,不同波长的光速度不同,就会令我们看出不同的颜色。

泡泡在刚被吹出来时,泡泡膜的厚度只有几微米,但光线经过泡泡膜时,也会产生反射及折射,因此我们能看到泡泡上的斑斓色彩。

当泡泡内的水分向下流动或是蒸发时,泡泡膜会变薄,光线的反射情况难以被观察到,泡泡就彷佛变成透明无色了。

 

泡泡呈现的颜色不只跟泡泡膜厚薄有关,光线照射角度也会影响泡泡的颜色,加上泡泡液会流动,因此每一个泡泡上的颜色都不一样。那么,如果泡泡膜愈厚,是不是代表泡泡的颜色会更鲜艳呢?

▲泡泡膜较厚时,波长较短的蓝光反射较整齐,因此蓝光更鲜明。而光线直射时,光的行进距离较短,蓝光也会增强。

▲泡泡膜开始变薄时,波长较短的光无法明显反射,泡泡颜色会从蓝光转为黄光。而光线斜照时,波长较长的光行进距离较长,红光及黄光就会增强。

 

泡泡冷知识

泡泡可以食用吗?

一般的泡泡液由化学材料制成,因此不能食用。不过在2015 年时,美国有医师发明出一种特殊溶剂,可溶解在饮料中,制作能食用的泡泡。

 

泡泡可以拥有其他颜色吗?

泡泡膜较薄,即使加入色素,也不能显示出来。不过美国有科学家发明了特殊颜料,制作有颜色的泡泡,可以在空中飘浮约15 分钟,破掉的泡泡液颜色还会随时间消失。

(内文插图取自:《儿童的科学》第158期)

关键字词

延伸阅读

资源下载

相关机构

儿童的科学