Warum sind Seifenblasen regenbogenfarbig?

Wir alle kennen Seifenblasen als kleine transparente und schillernde Kugeln: aber woraus bestehen sie und warum sind sie so schön? Was ist das Geheimnis ihrer auffälligen Farbe, die Erwachsene und Kinder gleichermaßen verzaubert?

Wie das Licht den Film der Seifenblasen beeinflusst

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Seifenblasen können direkt in Geschäften gekauft werden, um Kinder glücklich zu machen, aber wir sehen sie jeden Tag auch in verschiedenen Situationen, wenn wir in der Badewanne sitzen, das Geschirr abwaschen oder Seife und Wasser benutzen. Ihre Besonderheit liegt in ihrer kugelförmigen Gestalt und ihrer charakteristischen schillernden Farbe, die der des Regenbogens ähnelt und sie besonders auffällig macht. Die Rundheit ist auf die Luftmoleküle zurückzuführen, die im Inneren der Blase eingeschlossen bleiben und unter dem Druck der Außenmoleküle leiden: Durch Reaktion agglomerieren die Moleküle im Inneren so, dass der Kontakt mit der Außenluft verringert wird und eine Art Kugel entsteht.

Was ist der Grund für die "magische Farbe" der Seifenblasen? Zunächst einmal handelt es sich bei diesen kleinen oder großen Kugeln um sehr dünne Filme aus Seifenwasser, die, wie bereits erwähnt, Luftmoleküle einschließen. Diese Filme bestehen aus drei Schichten: einer äußeren Seifenschicht, einer mittleren Schicht aus Wasser und einer inneren aus Seife. Diese Schichten sind etwa zehnmal dünner als ein menschliches Haar und haben natürlich zwei Oberflächen, eine innere und eine äußere. Hier kommt die Farbe ins Spiel: Beide transparenten Oberflächen können Licht reflektieren, das wiederum aus verschiedenen Richtungen auf die Blase treffen kann. In diesem Fall nimmt das Licht unterschiedliche Wege: Es wird von der äußeren Oberfläche reflektiert, aber gleichzeitig auch durch sie hindurchgeleitet. Lichtstrahlen, die nicht auf der Oberfläche bleiben, sondern die Blase durchdringen, treffen auf die innere Oberfläche, einige werden zurückgeworfen, andere schaffen es, sie zu durchdringen.

Deshalb sind Seifenblasen schillernd

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Mit anderen Worten: Die Oberflächen der Seifenblase teilen die Lichtstrahlen in mehrere Teilstrahlen auf, die sich auf unterschiedlichen Wegen bewegen. Bekanntlich besteht das Sonnenlicht aus Strahlen aller Farben, und jede von ihnen hat eine andere Wellenlänge. Jede unterschiedliche Wellenlänge trifft auf die Oberfläche und durchdringt sie teilweise: Wenn die an den Außen- und Innenflächen reflektierten Teile zusammenwirken, verstärken sie sich gegenseitig durch ein Phänomen, das als konstruktive Interferenz bezeichnet wird. Wirken die Wellen dagegen nicht synchron, kommt es zur so genannten destruktiven Interferenz, bei der sich die Lichtwellen gegenseitig auslöschen.

Natürlich sind es die Wellen des ersten Typs, die dafür sorgen, dass wir die Farben der Blase wahrnehmen, so dass die verschiedenen Farben des Regenbogens auf der Außenfläche erscheinen. Aber was bestimmt die spezifische Farbe, die wir an einem bestimmten Punkt der Blase sehen? Der Farbton wird durch die Dicke der Seifenblase an diesem Punkt bestimmt, die auch durch äußere Einflüsse wie Wind oder Schwerkraft beeinflusst werden kann, die bewirken, dass sich das Seifenwasser durch die Folie bewegt und sich die Farben der Seifenblase von einem Moment zum anderen ändern.

Weißes Licht macht Seifenblasen bunt: So entstehen die Farben

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Alle Farben, die wir auf einer Seifenblase sehen, stammen von weißem Licht, das die gesamte Farbskala des Regenbogens umfasst: Wenn es von der Oberfläche der Folie reflektiert wird, werden, wie wir bereits erklärt haben, einige dieser Farben intensiver und andere verschwinden. Die Farbe, die wir sehen, hängt von der Frequenz der Welle ab, d. h. von der Anzahl der elektromagnetischen Schwingungen, die sie pro Sekunde erzeugt, und weißes Licht enthält Wellen mit sehr unterschiedlichen Frequenzen, wobei Violett die intensivste ist.

Wenn Sie versuchen möchten, eine Seifenblase zu machen und alle Facetten ihrer Regenbogenfarben zu beobachten, um die Mechanismen und das Spiel des Lichts zu verstehen, brauchen Sie nur eine Seifenmischung aus Geschirrspülmittel, Glyzerin und Wasser herzustellen. Um die ideale Mischung zu erhalten, müssen Sie möglicherweise mehrere Versuche durchführen. Nun müssen Sie eine Art Rahmen für den Seifenfilm herstellen: Schneiden Sie zwei Strohhalme in zwei zehn Zentimeter lange Stücke, fädeln Sie einen fünfzig Zentimeter langen Baumwollfaden durch und verknoten Sie die beiden Enden. Danach tauchen Sie den Rahmen in die Mischung und formen damit eine Art Rechteck. Befestigen Sie die Strohhalme mit steifen Stäbchen, lassen Sie das Wasser abtropfen und die Folie wird von oben her dünn. Jetzt ist der Rahmen fertig und durch das Bewegen der Strohhalme entstehen richtig große, schillernde Seifenblasen!