راز حباب‌های رنگی را می‌دانید؟

یکی از خاطرات جالب کودکی همه ما، بازی با حباب‌‌ها و خرید دستگاه‌های ساخت حباب است. اما در این میان سوالی ممکن است ذهن را به خود درگیر کند و آن این است که چرا همیشه ما شاهد حباب‌های مدور و گرد هستیم؟ آیا اشکال دیگری برای حباب‌ها وجود ندارد. با مجله دلتا همراه باشید تا درباره چگونگی این پدیده بیشتر بدانید.

حباب چیست؟

برای پاسخ به این سوال باید ابتدا بررسی کنیم که حباب چیست و چگونه به وجود می آید؟ از نظر علمی، وقتی یک لایه نازک از ماده‌ای مانند آب صابون، مقداری گاز، به عنوان مثال هوا را به دام می‌اندازد، حباب ایجاد می‌شود. در این پدیده، مولکول‌های موجود در ماده تشکیل دهنده بدنه حباب، به یکدیگر جذب می‌شوند. این اتفاق نه تنها مواد موجود را در کنار هم نگه می‌دارد بلکه باعث متمرکز، متراکم و فشرده  شدن آن در کمترین فضای ممکن می‌شود.

چرا حباب‌ مدور است؟

به گفته محققان شکل هر جسم حاصل از نیروهایی است که بر تک‌تک ذرات آن وارد می‌‌گردد. نیرو‌های بین مولکول‌های حباب‌ مدور بسیار ضعیف است و حباب بیشتر تحت تاثیر نیروهای ذرات اطراف قرار می‌گیرد. حبابی که در هوا باشد از همه طرف نیرویی برابر به آن وارد می‌شود. پس شکل آن به صورت کروی و متقارن است.

اگر نیرویی که از اطراف به آن وارد می‌شود برابر نباشد، دیگر حباب‌ مدور وجود نخواهد داشت. مثلا در حالتی که حباب بر روی سطح آب قرار دارد، نیروی وارد شده از طرف آب بیشتر از نیرویی است که از طرف هوا بر حباب وارد می‌شود. در نتیجه شکل آن به صورت نیم‌کره خواهد بود.

نکته مهم دیگر در این ساختار ، مشاهده انعکاس رنگین کمانی در بدنه کف صابون است. این موضوع هم ارتباط مستقیمی با شکل حباب‌های مدور و گرد و جنس بدنه آن دارد.

در حقیقت امواج نوری از دو طرف مخالف دیواره حباب نازک منعکس می‌شوند. سپس با یکدیگر تداخل می‌کنند. طول برخی امواج (رنگ‌ها) یکدیگر را خنثی کرده و  برخی دیگر تقویت می‌شوند.

دیواره حباب لایه نازکی از آب است که از این ساختار در برابر ریزش مولکول‌های مواد شوینده محافظت می‌کند. اینکه کدام رنگ‌ها تقویت شده و کدام یک خنثی می‌شوند نیز به ضخامت جداره حباب بستگی دارد.

تاثیر کشش سطحی

آب به هر شکلی که باشد خاصیتی به نام کشش سطحی دارد. این خاصیت باعث می‌شود بالاترین یا بیرونی‌ترین لایه‌ آب درست مثل یک ورقه‌ آهن‌ربایی عمل کند. به همین دلیل است که وقتی دو قطره آب به هم نزدیک می‌شوند، دوست دارند به هم بچسبند.

همین کشش سطحی باعث می‌شود تا قطره‌ آب موقع سقوط به سوی زمین، شکل گرد یا تقریباً کروی داشته باشد.

در فضا چون نیروی جاذبه بسیار کم است، آبی که معلق می‌شود هم به دلیل نیروی کشش سطحی به صورت گرد و کروی است. حالا وقتی مقداری صابون به آب اضافه کنیم، نیروی کشش سطحی آب را کمتر می‌کنیم. در این حال، هوا به راحتی می‌تواند به داخل آب نفوذ کند.

به همین دلیل وقتی داخل حلقه‌ حباب‌ سازی که به آب صابون دار آغشته است فوت می‌کنیم، حباب‌های مدور و گرد درست می‌شوند. با فوت کردن، هوا به داخل بخشی از آب رفته، همین باعث می‌شود لایه‌ بسیار نازکی که هنوز مقداری کشش سطحی دارد تشکیل شود. همین کشش سطحی در آن لایه‌ بسیار نازک (حباب) باعث می‌شود که حباب‌ مدور بماند.

پیشنهاد مطالعه: مطلب علت حیرت آور چروکیدگی انگشتان بعد از حمام! را در مجله دلتا بخوانید.