Videnskaben bag boblerne
Hvorfor springer sæbebobler egentlig så let? Hvorfor er de runde? Og hvorfor står dit billede på hovedet, når du spejler dig i sæbebobler?
Experimentariums Bobleriet er et mekka for dig, der elsker sæbebobler.
Sæbebobler er sjove og finurlige, men de dækker også over forbløffende videnskab.
En sæbeboble springer for eksempel, når den rammer noget tørt, da det tørre tiltrækker vandet i boblen, så hinden bliver revet i stykker.
Det kan faktisk godt lade sig gøre at røre en sæbeboble med fingrene, men det kræver, at du har våde hænder (og ikke nødvendigvis med sæbevand) – ellers springer den.
En sæbeboble kan også springe, når vandet i sæbeboblen fordamper, så hinden hives nedad. Med tiden vil hinden blive så tynd (især i toppen), at kun en lille forstyrrelse vil springe den. Derfor er det en fordel at have høj luftfugtighed, når man laver sæbebobler. Faktisk blev en tidligere verdensrekord i “Største fritsvævende boble” (næsten 2 meter i diameter) lavet i et drivhus. Rekorden er dog slået siden da.
Ved hjælp af to fiskestænger med snor i mellem blæste amerikaneren Gary Pearlman 20. juli 2015 verdens største sæbeboble. Den havde ifølge Guiness Rekordbog et rumfang 96,27 m3
Når partikler i luften sætter sig på sæbeboblen og fungerer som tørre områder eller på anden måde reagerer med sæbefilmen, kan det også få den til at springe.
Sæbeboblen har altså nogle ’naturlige fjender’. Den største er naturligvis børn, der med deres tørre fingre vil prikke til boblerne, så de går i stykker.
En sidste ting, der gør sæbebobler skrøbelige, er skum på dit boblevand. Skum på vandet vil nemlig typisk hænge fast i den store boble, du laver. Da skum i sig selv består af en masse små bobler, skal blot én af de små bobler springe, før den store boble også springer.
En fritsvævende sæbeboble i ’hvile’ vil altid være rund, uanset om boblen så er lavet med et rundt eller et trekantet sæbebobleværktøj. Det skyldes, at sæbeboblen minimerer sin overflade i forhold til den mængde luft den omslutter. Den mindst mulige overflade opnås ved at være rund.
Sæbebobler der sidder to eller flere sammen skaber imidlertid nye former. Disse former er aldrig tilfældige, men gentages, når man har de samme antal bobler sammen.
I dette videoklip ser vi nærmere på sæbeboblers former:
Når du kigger godt efter på en sæbeboble, kan du se alt i nærheden afspejlet. Boblen spejler sine omgivelser, og faktisk er det vandet i boblen, der spejler omgivelserne, ligesom du kender det fra en vandpyt eller en sø uden bølger på.
Vandet i en sæbefilm reflekterer i alt ca. 16 % af lyset, mens de resterende 84 % af lyset går igennem boblen. Hvis man skal se en god refleksion i en sæbefilm, skal man altså have masser af lys på det, der skal reflekteres.
Samtidig er det vigtigt at have en mørk baggrund, da 84 % af lyset fra baggrunden jo tilsvarende kommer igennem fra den anden side af boblen.
Boblen spejler sine omgivelser både forrest og bagest. Forrest vender boblen ud mod dig og giver en normal spejling. Bagest vender boblen væk fra dig og giver en omvendt spejling. Det svarer til de spejlinger du ser på forsiden og bagsiden af en ske.
I en sæbeboble ser man derfor to refleksioner af omgivelserne, og den ene refleksion er på hovedet
Refleksionerne i en sæbeboble er forsøgt illustreret i tegningen herunder.
På den ene figur er sigtelinjerne for refleksionerne på forsiden af sæbeboblen illustreret.
Alle sigtelinjer i toppen af synsfeltet fortsætter opad efter refleksionen, men i en mere udadgående retning. Derfor vil refleksionen vende ’normalt’, men være formindsket og man kan derfor se mere af omgivelserne i en sæbeboble end hvis det var et almindeligt fladt spejl af samme størrelse.
Den anden figur illustrerer sigtelinjerne for refleksionerne på bagsiden af sæbeboblen. Alle sigtelinjer i toppen af synsfeltet, bliver nu reflekteret til at slutte under øjenhøjde (sort stiplet linje). Derfor vil det reflekterede billede altså ses på hovedet. Da boblen er 3-dimensionel (og ikke kun en cirkel som her) vil det samme ske vandret, således at højre og venstre også skifter.
I Golden Gate-billedet herover ses et billede, hvor himlen er lys og jorden er mørk, så refleksionerne af himlen vil være kraftigere end refleksionerne af jorden.
På billedet ser man derfor ikke jorden reflekteret så meget, men i stedet himlen reflekteret øverst på boblens forside og nederst på boblens bagside ligesom det er illustreret her.
I denne film kan du lære mere om fascinerende sæbebobler og videnskaben bag og se tricks med sæbebobler.