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一个肥皂泡的破灭（组图）

2009-07-01 08:20阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1497248774

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与漫长的历史长河比起来，我们一生这几十年短暂得如同这个肥皂泡，真的是一闭眼，不睁开----这一辈子就过去了。就像迈克尔·杰克逊，曾经无比辉煌，也曾经无比失落，但辉煌又怎样，失落又如何？但人活着，还是要活得尽量精彩，就像这个肥皂泡，即使破灭，也要把美丽留给这个世界。
肥皂泡是非常薄的形成一个带虹彩表面的空心形体的肥皂水的膜。肥皂泡的存在时间通常很短，它们会因触碰其它物体或维持于空气中太久而破裂（地心吸力令肥皂泡上方的膜变薄）。由于它们很脆弱，它们也成为美好但不实际的东西的隐喻。它们经常被用作孩童的玩物，但他们在艺术表演中的使用也表明它们对于成人也是很有吸引力的。

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肥皂泡的存在是因为液体（通常是水）的表面层有一种特定的表面张力，它导致该层的行为像弹性膜。一个常见误解是以为肥皂增加了水的表面张力。实际上肥皂做了相反的事情，它将张力减少到大约是纯水的三分之一。肥皂不增强
泡泡，它只是稳定它们，通过一种称为Marangoni效应的作用。随着肥皂膜的拉伸，肥皂的密度减小，使得表面张力增加。这样，肥皂选择性的加强了气泡的最弱部分并倾向于防止它们被进一步拉伸。另外，肥皂也减少了蒸发，使得气泡维持更久。

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它们的球形形状也是由于表面张力造成的。该张力导致肥皂形成一个圆球，因为球是给定体积最小的表面积的形状。这个形状可以明显地被气流所扭曲，因而可以通过向它吹气而改变。

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但是如果一个气泡在静止空气中下沉，它回保持非常接近球形，比卡通式的雨滴更接近。当一个下沉物体接近它的极限速度时，作用在其上的拉力等于其重量，因为气泡的重量和同体积的雨滴相比要小得多，它的形变要小得多。

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肥皂泡的虹彩颜色是光波的干涉所造成。当光撞击在膜上，其一部分被外表面反射，而另外一些穿过薄膜并在内外两个表面间来回反射后重新穿出。最后观测到的反射由所有这些反射的干涉所决定。因为每段在薄膜中的行程导致一些相位偏移，它和薄膜的厚度成正比而和波长成反比，干涉的结果依赖于这两个量。

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随着肥皂泡由于蒸发而变薄可以看到色彩的改变。厚一些的壁消去红（长一些）的波长，这样会导致蓝—绿反射。后来，更薄的壁会消去黄（剩下蓝光），然后绿（剩下洋红），然后蓝（剩下黄）。
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最后，当肥皂泡的壁变得比可见光的波长更薄很多时，所有可见频段被消去就看不到反射。当这个状态被观测到时，壁薄大约25纳米，可能就快爆了。
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干涉现象也依赖于光线射到膜上的角度，这个现象称为虹彩。所以，即使肥皂泡的壁的厚度均匀，我们依然可以看到由于曲率和/或运动带来的色彩的变化。

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但是，壁的厚度会由于重力将液体往下拉而持续改变，所以色彩的带子会向下移动就如平常所见那样。

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这就是肥皂泡的一生，短暂但美丽。


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