ניתן למדוד עובי ממבראנות ע"פ צבעיהם; הדוגמאות הטובות ביותר (והקלות ביותר להבנה) הן בועות סבון ושכבת שמן או בנזין המשקפים צבעים שונים על פני הכביש לאחר הגשם הראשון.
 
את ההסבר אתן לגבי בועות סבון אך הוא נכון גם לגבי שאר המקרים.
עובי בועת הסבון לעולם לא אחיד (על פני כדור הארץ) וזאת בגלל כוח המשיכה המושך את הנוזל כלפי מטה, לכן באזורים שונים של הבועה עובי הדופן שונה.
כאשר האור פוגע בממבראנת בועת הסבון חלקו מוחזר מהדופן החיצונית של הבועה וחלקו נשבר (פעם אחת או יותר) ומוחזר מהדופן הפנימית.



לכן, האור המוחזר מדופן הבועה עובר התאבכות של שני מרכיבים אלו.
[התאבכות נוצרת כאשר שני גלים נפגשים. אם שני הגלים באותו מופע (פאזה), שיא של גל אחד יחפוף את השיא של הגל השני וייווצר גל חדש שהמשרעת שלו (אמפליטודה) תהייה שווה לסכום המשרעות של 2 הגלים הקודמים (התאבכות בונה). במידה ושיא של גל אחד יחפוף את המינימום של הגל השני הם יבטלו זה את זה (התאבכות הורסת)].


הפרש המופע (פאזה) בין שני גלי האור, הנוצר בגלל ההחזר הכפול (דופן פנימית וחיצונית), הוא ביחס ישר לעובי הדופן וביחס הפוך לאורך הגל.
עבור כל עובי ממבראנה נתון - נוצרת התאבכות בונה עבור אורכי גל מסוימים והתאבכות הורסת עבור אורכי גל אחרים.


התאבכות בונה


התאבכות הורסת

אם נסתכל על הבועה באור השמש (קירוב טוב לאור לבן), בתלות בעובי דופן הממבראנה, צבעים שונים יופיעו באזורים שונים (כתוצאה מהתאבכות בונה והורסת באזורים שונים).


נתון חשוב נוסף קשור לזווית הפגיעה של קרן האור בדופן הבועה. זווית זו משפיעה על אורך הגל המוחזר מהדופן הפנימית והחיצונית של הממבראנה ומכאן אף על ההתאבכות של שני הגלים המוחזרים. לכן גם אם עובי הממבראנה קבוע, ישתנו הצבעים עקב תנועת בועת הסבון או לחילופין מקור האור.

ניתן לראות את הצבעים השונים באותה בועה במהלך הזמן מיצירתה ועד פקיעתה.
הצבע שעובר התאבכות הורסת "נגרע" מהאור הלבן והצבעים המשתקפים מדופן בועת הסבון הם המשלימים של צבע זה.
בתחילה העובי של בועת הסבון גדול יחסית ולכן אורכי הגל שבאים לידי ביטוי הם הקצרים יותר ואילו אורכי הגל הארוכים (אדומים) עוברים התאבכות הורסת, לכן הבועה תראה כחולה ירוקה.
ככל שעובר הזמן (לעיתים מדובר בשניות) הבועה עוברת אידוי, היא מתכווצת, ועובי הדופן יורד. כתוצאה מכך
בהתחלה נעלם (עובר התאבכות הורסת) אורך הגל הצהוב והבועה תראה כחלחלה, אח"כ יעלם הירוק והבועה תראה אדמדמה, אח"כ יעלם הכחול והבועה תראה צהבהבה. לבסוף עובי הדופן קטן מאורכי הגל הנראים ולכן לא תהייה שום השתקפות ושום צבע הנראה לעין (הבועה תראה שחורה); בשלב זה הבועה קרובה לפקיעה; עובי הדופן בשלב זה הוא מספר עשרות ננומטרים.

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

0 תגובות