肥皂泡

肥皂泡

肥皂泡是非常薄的形成一個帶虹彩表面的空心形體的肥皂水的膜。肥皂泡的存在時間通常很短,它們會因觸碰其它物體或維持於空氣中太久而破裂(地心吸力令肥皂泡上方的膜變薄)。由於它們很脆弱,它們也成為美好但不實際的東西的隱喻。它們經常被用作孩童的玩物,但他們在藝術表演中的使用也表明它們對於成人也是很有吸引力的。肥皂泡還可能幫助解決空間的複雜的數學問題,因為他們總是會找到點或者邊之間的最小表面。

基本信息

釋義
注音:féizàopào
解釋:指肥皂水吹起的氣泡。比喻一觸即破的事物或經不起推敲的東西。
出處:錢鍾書《圍城》:“承那王主任筆下吹噓,自己也被吹成一個大肥皂泡,未破時五光十色,經不起人一搠就不知去向。”

好處

1、激發人對製作泡泡水的興趣,從中體驗探索遊戲的快樂。
肥皂泡肥皂泡

2、引導人認識製作泡泡水的材料,探索製作泡泡水的方法,並從中了解泡泡的特徵。

原料製作

做泡泡水有好幾種方法,比如肥皂沫、洗潔精、洗衣粉,用這些材料加水都可以製成泡泡水,但是這樣做出來的泡泡水,效果各有不同,用洗潔精配出來的,泡泡小但很多;另外兩種吹出來的泡泡雖然大,但數量少。
第一種配方的材料有甘油、水、洗滌靈,比例是1:4:4。
第二種配方的材料有甘油、膠水、水、洗滌靈,比例是1:1:4:4。
第三種配方的材料有加入甘油、膠水、水、洗滌靈、洗手液,比例是1:1:4:2:2,
第四種配方的材料有膠水、水、洗滌靈、洗手液,比例是1:4:2:2。

科學知識

有人說,肥皂泡是如此的簡單、純粹,只有那些保有童心的孩子、物理學家數學家才是神奇肥皂泡的冬粉。的確,物理學家對肥皂泡有著不同的看法。“試著吹出一個小小的肥皂泡來,”物理學家說,“仔細去看它,你簡直可以終生研究它,不斷地從這兒學到許多物理學上的知識。”事實上,肥皂泡薄膜面上誘人的色彩,使物理學家可以量出光波的波長,而研究嬌嫩的薄膜的張力,又幫助了關於分
肥皂泡肥皂泡
子力作用定律的研究,這種分子力就是內聚力,如果沒有內聚力,世界上就會除了最細微的塵埃之外什麼也沒有了。
不僅如此,肥皂泡在一門被稱為“變分法”的數學分支研究中更是起了顯著作用。變分法確定的是以函式為變數的極小(極大)值問題。具體來講,就是從有確定值域的函式中找出具有最小(最大)值的函式。在這方面,肥皂泡成為極好的例證。
人們認為肥皂泡只能曇花一現,這一點,並不完全正確。如果給它適當的照顧,可以使肥皂泡保存到幾十天。英國物理學家杜瓦把肥皂泡保存在特製的瓶子裡,排除塵埃,防止乾燥和空氣的震盪,可以把肥皂泡保存一個月。還有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面,一直保存了好幾年。

吹肥皂泡

首先用鐵絲做成一個大環,接著用大容器盛滿肥皂水,大環放進容器中,沾滿肥皂水後提出來,小心別讓肥皂薄膜破了。慢慢地揮動鐵環,讓風力將肥皂水膜鼓脹為大肥皂泡泡。最
肥皂泡肥皂泡
好在肥皂水中添加少許澱粉或糖漿、蛋白、汽油等來強化肥皂水膜。
快去試一試吧!

形成原因

物體形成
泡泡是由於水的表面張力而形成
冰凍肥皂泡冰凍肥皂泡
的。這種張力是物體受到拉力作用時,存在於其內部而垂直於兩相鄰部分接觸面上的相互牽引力。水面的水分子間的相互吸引力比水分子於與空氣之間的吸引力強。這些水分子就像被黏在一起一樣。但如果水分子之間過度黏合在一起,泡泡就不易形成了。肥皂“打破”了水的表面張力,它把表面張力降低到只有通常狀況下的1/3,而這正是吹泡泡所需的最佳張力。
顏色形成
肥皂泡為何是彩色的?其實,肥皂膜本身是無色的,就像一張透明的玻璃紙一樣,陽光在肥皂膜的正面和背面都會產生反射。當陽光穿過正面,遇到了背面,立刻反射回來;
肥皂泡肥皂泡
反射回來的光線回到正面,又會引起一定的反射。陽光是由7種單色光組成的,如果在肥皂薄膜的某一處恰好使得兩股反射回來的紅光相互抵消了,在這個地方看到的就是失去了紅光的陽光,看上去就是藍綠色。而在另一部分,某種色光得到了加強,呈現出來的就是另一種顏色。肥皂泡就是這樣把陽光分解,呈現色彩斑斕的圖案。
不僅肥皂泡會產生這種現象,只要是光線射入任何透明薄膜時,都會發生這種現象。如人們常見到水上的油膜、蜻蜓或蒼蠅的翅膀、CD片等等,在太陽光的照射下,都會顯得色彩繽紛。這個道理與肥皂泡呈現彩色的道理是一樣的。這是因為陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的。當它在薄膜正反兩面來回反射時,由於這兩個面之間的距離極微小,分別從正面和背面反射出來的兩束光線,就可能重疊起來這樣一來,陽光中的七種顏色光,在不同厚度的地方,有的會得到加強,有的卻會減弱,甚至相互抵消。於是,膜上有的地方顯得紅一些,有些地方顯得藍一些,有些地方又顯出別的顏色,於是就看到了五顏六色。這也稱為薄膜色。這樣的現象,叫做光的干涉。

趣味實驗

會吹肥皂泡嗎?這件事情並不像想像的那么簡單。許多人認為吹個肥皂泡不需要什麼技巧,但是,事實卻證明,要想吹出又大又漂亮的肥皂泡,也是一種藝術,是需要好好練習的。
肥皂泡肥皂泡

肥皂泡在日常生活里是並不受到特別歡迎的,至少在談話里人們對肥皂泡不太感興趣;但是,物理學家對肥皂泡卻有不同的看法。“試著吹出一個小小的肥皂泡來,”物理學家們說,“仔細去看肥皂泡:一個人,簡直可以終身研究肥皂泡,不斷地從這兒學到許多物理學上的知識。”
事實上,肥皂泡薄膜面上誘人的色彩,使物理學家可以量出光波的波長;而研究嬌嫩的薄膜的張力,又幫助了關於分子力作用定律的研究,這種分子力就是內聚力,如果沒有內聚力,世界上就會除了最微細的微塵之外什麼也沒有了。
下面是幾個吹肥皂泡的有趣的實驗。
花朵四周
拿一些肥皂液倒在一隻大盤裡或者茶具托盤裡,倒到大約2~3毫米厚的一層;在盤子中心放一朵花或者一隻小花瓶,用一隻玻璃漏斗把它蓋起。然後緩緩把漏斗揭開,用一根細管向裡面吹去棗於是就吹出一個肥皂泡來;等到這個肥皂泡達到相當大以後,把漏斗傾斜(像圖58右所示的樣子),讓肥皂泡從漏斗底下露出來。於是,那朵花或者那隻小花瓶就給罩在一個由肥皂薄膜做成的、閃耀著各種彩虹的透明半圓罩子底下了。
圓柱體
先準備兩個鐵絲圓環。把吹好的肥皂泡放在下面一個環上,把沾有肥皂液的另一個環從上面輕輕放到肥皂泡上,然後,把這個環慢慢向上提,把泡拉長,一直到它成圓柱形為止。有趣的是,假如人們把上面的圓環提高到比圓環圓周長更大的高度,圓柱的一半就收縮起來,另一半卻放寬起來,終於變成了兩個泡。
熱脹冷縮
肥皂泡的薄膜總是在張力的作用之下,而且對於它裡面的空氣有壓力;把吹有肥皂泡的漏斗口放近蠟燭火焰的話,可以看到肥皂泡還有一個有趣的現象:當人們把它從溫暖的房間帶到比較冷的地方,它就會縮小體積。相反,如果從冷的地方帶到熱的地方,體積就會脹大。原因當然是泡里空氣的熱脹冷縮。假如在零下15℃的時候,這個泡的體積是10003厘米,那么,當它走進到溫度是15℃的房間裡,體積應該增加1103厘米:1000×30×(1/273)≈1103厘米。
肥皂泡肥皂泡

保存下來
許多人認為肥皂泡的“壽命”太短,這一點,是並不完全正確的:如果給它適當的照顧,可以使肥皂泡保存到幾十天。英國物理學家杜瓦(他因對液化空氣的研究而著名)把肥皂泡保存在特製的瓶子裡,排除塵埃,防止乾燥和空氣的震盪,可以把肥皂泡保存一個月或者還不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面,一直保存了好幾年。
吹氫氣泡
由於氫氣易燃易爆,所以這個實驗應由有經驗的人在現場指導下操作。
準備一隻帶有翻口橡皮塞的250毫升鹽水瓶,在橡皮塞上鑽一個小孔,插入一根用原子筆芯剪成的塑膠管,在塑膠管露在瓶塞外面的一端套一根約20厘米長的細橡皮管(常用於腳踏車氣門芯的那種),一個簡易氫氣發生器就做成了。另找一塊重約5克的生石灰和一塊差不多大小的石鹼,同時投入一大碗水裡(約300毫升),用竹木筷子攪和。過一會兒,用瓷湯勺將上層澄清的水溶液舀起,小心地灌進鹽水瓶里(最好用個塑膠漏斗)。注意,這種溶液有一定的腐蝕性,如果沾在皮膚上或家具上,應馬上沖洗乾淨。再準備一些濃肥皂液:將一些碎香皂放在熱水裡溶化,同時加入一些松香細末和砂糖,這樣配置的皂液吹出肥皂泡不容易破。
把一些碎鋁片投入鹽水瓶里,然後塞緊橡皮塞。鋁片可剪取鋁質易拉罐皮,用砂紙打磨掉塗層後再剪成碎屑,或剪幾小段鋁芯電線,抽出芯線使用。鋁片與上述溶液發生化學反應,就能產生氫氣。冷天可將鹽水瓶浸在60~70℃的熱水盆里(切不可用火加熱),細橡皮管里即有氫氣冒出。將橡皮管蘸一點濃肥皂液,就能吹出一連串五彩繽紛的肥皂泡。與普通肥皂泡不同,它們會直升上天,久久不炸裂。
肥皂泡肥皂泡

加工過程
將肥皂液放於敞口容器中過夜,可以將其變濃。但是,如果溶液過重可能不利於產生肥皂泡。肥皂液表面的泡沫浮沫可以通過輕微攪拌並掠掉它們,或者等它們消失。
產生肥皂泡的容易程度取決於很多因素。每種肥皂都不同,而環境條件也影響效果。例如,多塵的空氣是不利的,多風也不利。而且,空氣越濕潤越好,這樣在雨天製作肥皂泡更容易。總起來,發現完美方案的辦法是試差法(試錯法)。
吹制器
最簡單的是使用和商品肥皂泡液一起賣的塑膠吹制器。但是,因為吹制器的直徑決定了肥皂泡的尺寸,有時候需要自制吹制器。多數環形結構可以被採用。譬如可以將鐵絲彎成環形並加上一個柄,鐵絲需要足夠粗以維持環的形狀。可以繞著鐵絲纏上棉線或紗布使得肥皂水更容易粘在環上。
KlutzPress推廣了一種“巨型肥皂泡”吹制器,它採用布圈帶塑膠手柄,並帶一個活動部件允許環輕柔的開或閉。Klutz出售肥皂泡手冊教授技巧和有趣的想法,通常附帶可以立即使用的肥皂泡圈。
肥皂泡也可以用肥皂泡管吹制,它用塑膠製成,通常形如菸斗,有時帶有多個槽。肥皂泡溶液倒進管的槽中;在“菸嘴”吹氣就能在槽中產生氣泡。
配方範例
通用配方:
2/3杯洗碗洗滌劑
1加侖水
2到3湯匙甘油
另一通用配方:
100克糖
2至3湯匙鹽
1.4升水(蒸餾水更佳)
150毫升洗碗劑
12毫升甘油
再一通用配方:
1份洗滌劑
2份甘油
3份水
持久型肥皂泡:
1/3杯商用泡沫藥水
1/3杯水
1/3杯甘油
不破裂型肥皂泡:
60毫升嬰兒洗髮水
200毫升水
3湯匙糖漿
肥皂泡肥皂泡

表演藝術
肥皂泡表演融合了娛樂和藝術創作。他們需要高度的技巧和完美的溶液。有些藝術家能產生巨大的氣泡,做成物體甚至人物形狀。也有一些能夠製作立方體,四面體和其它形體或者雕塑。肥皂泡通常空手處理。為增加視覺效果,他們有時用煙或者氦氣填充並配以雷射或火焰。肥皂泡也可以用天然氣之類的可燃氣體填充然後點燃。當然,這會毀掉該肥皂泡。
吉尼斯紀錄
2007年英國倫敦博物館,被稱為泡泡人的SAMSAM,用一個巨大的肥皂泡將50學生罩了起來。SAMHEATH打破了一個泡泡容納最多人的金氏世界紀錄,之前的一個世界紀錄是一個泡泡容納42個人。
肥皂泡節日
美國人湯姆·諾迪(TomNoddy)從事一種奇怪的職業:吹肥皂泡。他能吹出成串成串的泡泡,還能讓一個泡泡套著一個泡泡,甚至能把煙吹入泡泡中,來突出泡泡的形狀。他在世界的每個角落登堂入室進行表演,經常有一些數學家來看他的表演。
1982年,湯姆希望設立一個肥皂泡節日的建議得到了舊金山科學實驗中心的熱情支持。第一個肥皂泡節吸引了15000名愛好者參加。現在,肥皂泡展覽在世界各地的科學探索中心定期舉行。

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