2023/06/23

A szappanhártya színei

Szerencsére a szappanhártya színe nem annyira bonyolult, mint magának a szappan-hártyának a kialakulása (amire nem sikerült kielégítő választ találnunk a neten). Rengeteg szimulátor segíti a megértést a vékonyrétegekben. Sőt már az Utazásokba is nyalogattuk a témát

Vegyük a legegyszerűbb esetet, sima szappanhártya. Ezennel függőlegesen, tehát a gravitáció felül elvékonyítja, alul megvastagítja a szappan-víz-szappan szendvicsünket. 

Ez a szimulátor azt mutatja meg, hogyan változik a visszavert, illetve az átengedett hullámhosszak aránya a rétegünk vastagságával. Nyilván gőzünk sincs arról, hogy a szappanos-glicerines-víz törésmutatója mennyi, de lézerrel és szögmérővel ki lehetne számítani, ha nagyon akarnánk (Snell törvénye), most itt legyen mondjuk n1.4.  

A FilmThickness csúszkát tologatva látszik, hogy 15nm vastagság alatt szinte semmit sem ver vissza, 100-200 nm környékén meg szinte mindent visszaver a vékonyrétegünk. Tovább vastagítva, a színeket hol konstruktív, hol meg destruktív interferenciával ápolgatja.  Ugyanez sokkal kifejezőbben:

Forrás

200nm körül fehér fényt ver vissza, aztán rendre jönnek a színek. Egy szappanbubira hat a gravitáció, tehát a hártya alul mindig vastagabb. Innen tehát a szivárványos színpompa a bubi tetejétől az aljáig. 


JavaLab

Ez időben változó színeket okoz, ahogyan a felső rész egyre jobban elvékonyodik, az alsó rész meg megvastagodik. Így néz ki a valóságban:

Csak az összehasonlítás végett, a vízmolekulára azt találtuk, hogy 0,3nm, egy tipik szappanmolekula meg 4,5nm, ami az ábrázolás szerint, nagy véreres hidrofób farkával kifele áll. 






Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése