آزمايشي براي ديدن رنگ هاي شگفت انگيز

طرز تهيه ي مايع حباب:

چهار ليتر آب و  دو سوم فنجان مايع ظرفشويي

مواد فوق را در يک سطل بزرگ با هم مخلوط کنيد. اگر مايع حبابتان را يک روز قبل از آزمايش درست کنيد، حباب هاي بزرگ تر و محکم تري خواهيد داشت، اما اگر همان موقع هم درست کنيد مشکلي پيش نمي آيدممکن است اين مقادير بسته به نوع مايع ظرفشويي تان عوض شوند. بهترين مقدار را براي تهيه ي مايع حباب به دست آوريد.

شرح آزمايش:آزمايشي براي ديدن رنگ هاي شگفت انگيز                                          

1.    در پلاستيکي را به انتهاي چراغ قوه، جايي که نور از آن مي آيد، بچسبانيد.

2.    چراغ قوه را روشن کنيد و آن را طوري نگه داريد که نور به بالا بتابد.

3.    انگشتتان را در مايع حباب فرو ببريد و در پلاستيکي را خيس کنيد. يک قاشق پر از مايع حباب روي در بريزيد. با يک ني در حباب فوت کنيد تا يک گنبد حباب بسازيد که کل در را بگيرد.

4.    چراغ ها را خاموش کنيد و چراغ قوه راطوري بگيريد که ته گنبد حباب درست بالاي ابروهايتان باشد.

5.    به رنگ هاي در حال چرخش نگاه کنيد. اگر ني خيس را در گنبد حباب بگذاريد و به آرامي در آن بدميد، مي توانيد رنگ ها را به هر سو حرکت دهيد.

6.    به رنگ ها نگاه کنيد. چند رنگ مي بينيد؟ اگر براي چند دقيقه به يک حباب نگاه کنيد، آيا رنگ ها تغيير مي کنند؟ چه رنگهايي را درست قبل از اين که حباب بترکد مي بينيد؟ آيا خال خال هاي سياه و سفيد مي بينيد؟

ضخامت پوسته يک حباب صابون بلافاصله قبل از ترکيدن، فقط برابر يک ميليونيوم اينچ است

 

چرا حباب هاي صابون اين قدر رنگارنگ هستند؟

رنگ هاي يک حباب صابون از نور سفيد مي آيند، که شامل تمام رنگ هاي رنگين کمان مي شود. وقتي رنگ سفيد از غشاء(فيلم) صابون بازتاب مي شود، بعضي از رنگ ها درخشان تر و بعضي ديگر ناپديد مي شوند.

نور را مي توان متشکل از امواجي -مانند امواج اقيانوس - در نظر گرفت. هنگامي که دانشمندان درباره امواج صحبت مي کنند، اغلب از فرکانس يک موج حرف مي زنند. فرکانس تعداد نوسانات يک موج در يک ثانيه است. در مورد امواج اقيانوس، فرکانس تعداد دفعاتي است که يک موج سوار توسط يک موج رونده در يک ثانيه بالا و پايين مي شود. براي امواج نور، فرکانس تعداد نوسانات الکترومغناطيس در يک ثانيه را اندازه مي گيرد.

آزمايشي براي ديدن رنگ هاي شگفت انگيز

فرکانس يک موج نوري، تعيين کننده ي رنگ نوري است که مي بينيد. نور بنفش براي مثال بالاترين فرکانس نوري است که مي توانيد ببينيد: در يک ميلياردم ثانيه 723000 بار نوسان مي کند. نور سفيد از امواج هاي نوري با فرکانس هاي متفاوت زيادي تشکيل شده است.

ممکن است دو موج در يک زمان در يک مکان باشندفرض کنيد دو موج هم اندازه اقيانوس به هم برسند. هر موج در مسير خودش روي آب بالا و پايين مي رود. جايي که موج ها به هم مي رسند، دو نيروي متفاوت، از هر موج يک نيرو، به آب وارد مي شود. اگر هر دو موج روي آب به سمت بالا حرکت کنند، آب ارتفاعي دو برابر حالتي که از يک موج حاصل مي شد، مي گيرد. اين حالت، تداخل سازنده نام دارد.

اگر يک موج به سمت بالا و موج ديگر به سمت پايين حرکت کند، دو نيرو يکديگر را خنثي مي کنند و آب اصلا تکان نمي خورد. در اين حالت تداخل ويرانگر داريم.

آزمايشي براي ديدن رنگ هاي شگفت انگيز

 

اين مسائل چه ارتباطي به رنگ هاي حباب ها دارد؟

امواج نوري، مانند امواج آب، مي توانند در هم تداخل کنند. غشاء حباب مانند يک ساندويچ است: يک لايه مولکول هاي صابون، يک لايه مولکول هاي آب، و سپس لايه ديگري از مولکول هاي صابون. هنگامي که امواج نور بازتاب شده از يک لايه مولکول هاي صابون با امواج نور بازتاب شده از لايه دوم مولکول هاي صابون برخورد مي کنند، اين دو دسته امواج در هم تداخل مي کنند. بعضي از اين امواج به يکديگر مي پيوندند و فرکانس هاي معين يا رنگ هاي نور را درخشان تر مي کنندامواج ديگر همديگر را خنثي مي کنند و فرکانس يا رنگ را از ترکيب حذف مي کنند. رنگ هايي که مي بينيد چيزي است که بعد از تداخل امواج نور باقي مانده است و رنگهاي تداخل نام دارد.

رنگ هاي تداخلي بستگي به مسافتي دارند که امواج نور قبل از اين که دوباره به هم برسند، طي کرده اند- و اين به مسافت بين لايه ها يا ضخامت غشاء صابون بستگي دارد. هر رنگي مربوط به ضخامت معيني از غشاء صابون است. به جريان انداختن غشاء حباب مايع و تغيير در ضخامتش، مثلا وزش باد باعث مي شود رنگ هاي حباب بچرخند و تغيير کنند.

نازک ترين غشاء- با ضخامت تنها چند ميليونيوم سانتي متر- سياه ديده مي شود زيرا تمام طول موج هاي بازتابي نور حذف مي شوند. وقتي غشاء صابون سياه ديده مي شود، دقيقا زمان ترکيدنش است.

 

بهترين وضعيت براي ديدن رنگ هاي يک حباب چيست؟

در حالتي که نور سفيد روي حباب بتابد و يک زمينه مشکي پشت آن باشد، رنگ هاي تداخلي روي حباب درخشان تر ديده مي شوند. رنگ ها از نوري که از غشاء صابون بازتاب مي کند مي آيند. شما مي خواهيد در همان سمت حباب باشيد که منبع نور هست تا نور به چشمانتان برگردد. زمينه مشکي، نوري را که از جهت ديگر حباب مي تابد مي گيرد تا باعث از بين رفتن رنگ ها نشود.


موضوعات مرتبط: فیزیک1 ، آزمایش

تاريخ : شنبه دوازدهم بهمن ۱۳۹۲ | 22:17 | نویسنده : گلزار آذران |
.: Weblog Themes By VatanSkin :.