几何证明
PROVE:当两个相等大小的泡膜黏聚在一起时,曲面交角是120度.事实上,数个不同大小
的泡膜黏聚在一起时,曲面交角也都是120度.
右图中,△PO1O2是正三角形,∠O1PO2=60°,∠O2PY=90°,
∠O2PX=90°,因此XPY=120.
胡克和波义耳的分光实验
德国科学家胡克用了一个充满水的烧瓶代替稜镜,接收屏离开折射位置大约60公分.胡克曾
描述肥皂泡的颜色变化,认为不同的颜色是光脉冲对视网膜留下的不同印象,红色和蓝色是
原色,其他颜色都是由这两种颜色合成和冲淡而成.
波义耳则把稜镜散射的光投射到1米高的天花板上.他认为光是由许多小粒子向人的视网膜
上撞,撞的速度不同,看到的颜色也就不同.
(以今天的观点而言,波义耳的理论已不全正确)
肥皂泡薄膜的基本构造_4
当混色的光入射薄膜表面时,一部份的光由界面反射,一
部份则由膜进入泡泡内部再次反射.因为膜表面和其内部
反射的光波产生不同的反射状况,造成波峰与波峰重叠(相
长干涉)或波峰与波谷重叠(相消干涉)之相异情形,因而造
成五彩的颜色.
(注1:波峰与波峰重叠(相长干涉)时,光束的振幅减弱;
波峰与波谷重叠(相消干涉)时,光束的振幅增强.)
(注2:相长干涉&相消干涉详见观念物理IV p42~48)
用金属线做的框框中建立一个液体的膜的问题时,曾经说过如果用的是纯的液体,建立这样
一个膜是非常困难的事,因为液体的膜破裂收缩成为小滴,使表面面积大幅降低,表面能也
降低,是自然的趋势.但是我们也都知道在同样的框框中建立一个肥皂水的膜是非常容易的
事,小朋友吹的肥皂泡可以维持相当长的时间而不破.为什麼呢 因为表面活性剂溶液的膜
有自行修补的功能.图 (e)是一个高度放大了的一片肥皂水的薄膜.薄膜一定先要局部地变
薄,在变薄的位置产生破洞后才会破裂.这个图显示肥皂水的薄膜由於某种原因在这个位置
被拉得变薄了一些.这薄膜两侧的表面上原来是均匀地分布著界面活性剂的分子,由於伸张
而变薄的部分的表面上,因为面积增大了,单位面积上界面活性剂的分子必然会变得少了一
些,表面张力因而变得比四周的部位较大.这个表面张力的差异造成图中箭头所指的方向的
表面的运动,把表面下的液体又带回较薄的部位,恢复了原来的厚度.这部位在可能破裂而
尚未破裂之前就自行修补了.
EX:如果在一片薄金属片上倒上一层清
洁的花生油,在其下方的一点用一根电
烙铁加一些热,在这加热点上方的油就
会流向四周,使这个位置的油膜变得很
薄,甚至完全乾掉,如图11-7(a).把电
烙铁拿开之后,如果在同一位置放一小
块冰,如图11-7(b),金属片上的油便会
向这一点聚拢,使油膜变得很厚.这当
然也是因为油膜在温度高的位置表面张

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