肥皂泡泡中的神秘STEM
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间：2024-05-15
吹肥皂泡是一种跨世代流行的儿童游戏，游戏玩法十分简单，只要用胶圈或吹管沾上肥皂泡水，令肥皂水在胶圈或吹管管口上形成薄膜，再用口慢慢向肥皂水薄膜吹入空气，就能吹出一个接一个的肥皂泡。
在肥皂泡中看到彩虹颜色的变化，是因为光线进入肥皂泡经过肥皂泡膜产生“反射”、“折射”以及“干涉”所造成。当光线照射到肥皂泡的膜上，有一部分的光被肥皂泡膜外的表面反射，而部分会穿过薄膜后产生折射，再遇到肥皂泡膜的内层时会再次反射。
玩肥皂泡时，会看到彩虹颜色的变化。
两次反射出来的光会进行重叠产生干涉，不同的干涉结果就产生出不同颜色的光。由于肥皂泡泡膜的厚度并不完全均匀，而且水分会一直蒸发，光的颜色也会跟随变化。
肥皂泡与直径相关
吹出来的肥皂泡大小基本是由肥皂泡吹制器上的胶圈直径决定，直径愈大，所造出的肥皂泡就愈大，可是肥皂愈大亦会令重量增加，较容易下垂和破裂。
制作吹制器的物料十分重要，圈环设计要有足够粗度使得肥皂水更容易粘在环上。
如要在家制作肥皂泡，可以利用洗洁精、洗头水、甘油、糖浆和水依一定的比例混合便制作出肥皂泡水。
成分中涉及科学
吹出来的肥皂泡有大有小，取决于肥皂泡水内的成分会构成表面张力可承受力，再由吹风口的大小和吹风的力度所形成。至于吹出来的肥皂泡在空中逗留的时间却很短暂，肥皂泡中的水分会被蒸发，它们又会因触碰其它物体或被外来的风弄破，更会因为地深吸力令肥皂泡下垂落地而不能维持在空气中太久。
甘油是另一种加强肥皂泡不易破裂的秘密。
水的表面层有一种特定的表面张力。
在肥皂泡水中加入甘油，由于油会浮在水的表面，有助减低水分被蒸发而加强肥皂泡的持久性。同时，甘油也会增强肥皂泡水的表面张力，令它们不易破裂，可是加入甘油后吹出来的肥皂泡虽然尺寸可以较大，但它亦较厚重而容易往下堕，不能在空中停留太久。
泡泡枪的机械工程
泡泡枪内装有摩打，当按下按钮形成闭合电路令摩打转动驱动扇叶转动产生风，风会通过吹管送到吹咀圈位置。在按钮的同时带动了另一组连杆机关，把空气注入盛载肥皂波水的瓶，增加瓶内气压令肥皂泡来从幼胶管抽走到吹管口的集水区。
泡泡枪的出现令到不少大小朋友带来更多的欢乐，一按下按钮就能够连续吹出多个大小相近的肥皂泡。
连接多层机关带动水拨上下移动，令肥皂泡水薄薄地张在枪口的胶圈中，当遇到由扇叶转动吹出风时，就可造出多个大小相约的肥皂泡。
肥皂泡的艺术创作
有些魔术表演也会加入肥皂泡的元素，甚至会利用特大肥皂泡包住整个人，要创作那么大的肥皂泡是需要计算好肥皂泡水中甘油的比例、吹制器直径的大小和吹风的速度，所以表演前必需要预备充足，不然会影响表演效果。
小小的一个肥皂泡中蕴藏了不少 STEM 的元素，大家记得玩乐的时候都要思考一下背后的小知识。
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