你会吹肥皂泡吗?很多人都觉得,这件事不需要什么技巧,可事实证明,这件看似不起眼的事,其实并没有那么简单。特别是,你想要吹出又大又漂亮的肥皂泡,更是需要好好练习。如果你仔细观察吹肥皂泡这一现象,会发现它真的很有趣,还能从中学到不少东西。
在物理学家眼里,绚烂的肥皂泡是很有用的东西,用它能够测出光的波长,还能用来研究薄膜的张力,或是进行分子力作用定律研究。这种力是一种附着力,如果没有它的话,世界上除了最微小的灰尘以外,什么都不会存在了。
下面我们就来做几个实验,让大家对肥皂泡有更深刻的认识,尤其是对吹肥皂泡这门艺术有更多的了解。英国物理学家波依思写过一本名为《肥皂泡》的书,里面有不少关于肥皂泡的实验,还附加了详细的说明。我们这里说的实验,都摘录于这本书。
肥皂泡,就是用肥皂溶液吹出的泡泡。我们洗衣服用的肥皂就可以作为原材料,但要想吹出又大又好看的肥皂泡,最好还是用橄榄油肥皂或杏仁油肥皂。把这种肥皂溶化在干净的冷水里,如果有雨水或雪水更好,这样能令吹出的肥皂泡更持久。另外,最好在肥皂溶液里加上1/3的甘油。溶液配好后,去掉上面的浮沫,然后找一根吸管,在吸管的一端里外涂抹上肥皂,把吸管插到肥皂溶液里。如果没有吸管,细麦秆也是可以的。
现在,就可以吹肥皂泡了。首先,把吸管竖直放到肥皂液里蘸一下,沾上一些肥皂溶液,再把没有沾溶液的一端放到嘴里,均匀呼气,就会吹出肥皂泡来。
如果配置的肥皂液足够成功,完全可以吹出直径10厘米的肥皂泡。如果泡泡不够大,可以尝试在溶液中再加一些肥皂。你可以在手指上蘸一些肥皂溶液,把手指插进吹出的肥皂泡中,你会发现,肥皂泡并不会破掉,是不是很神奇?
配制出这样的肥皂溶液后,我们就能继续下面的实验了。在实验开始前,一定要保证房间光线充足,并且做好心理准备,没有耐心的话就很难目睹肥皂泡的美丽。
实验1:肥皂泡中的花朵
把一些肥皂液倒进托盘中,肥皂液有2~3毫米深即可。在盘子的中间放一朵花,用一个玻璃漏斗盖住,再把漏斗慢慢拿起来,用吸管向漏斗中吹气,就能形成一个肥皂泡。等到这个肥皂泡达到一定大小后,按照图65所示,倾斜漏斗,露出肥皂泡。
图65 肥皂泡的几个实验
见证奇迹的时候到了!花朵被罩在一个透明的、半球形的、五光十色的泡泡里了。更有趣的是,如果用小人的雕像代替花朵,事先在人像的头上滴一些肥皂液,在大肥皂泡吹出以后,用一根细管穿过大肥皂泡,在小雕像的头上再吹出一个小肥皂泡。这时候,大肥皂泡依然可以保持完好。(www.xing528.com)
实验2:大肥皂泡套小肥皂泡
用刚才的漏斗吹出一个大肥皂泡,然后拿一根稍长的吸管,除了嘴上含着的那一点外,全部沾上肥皂液。然后,把这根吸管慢慢地伸到大肥皂泡的中心,再慢慢抽回来,在还没有抽到大肥皂泡边缘的时候,吹出第二个肥皂泡,这个肥皂泡就会被包在前一个里面。按照这种方式,我们还能在第二个肥皂泡里吹出一个更小的泡,让肥皂泡一个套一个。
图66 制作圆柱体肥皂泡的方法
实验3:肥皂泡圆柱
如图66所示,准备两个圆环。吹一个直径大于圆环的肥皂泡泡,将其放到其中的一个铁环上,再把另一个铁环轻轻放到大肥皂泡的上面,然后反方向拉两个铁环。慢慢地,刚才的肥皂泡会变成一个圆柱体。如果继续慢慢向外拉,圆柱体会变成两个肥皂泡泡,分别沾在两个铁环上。
肥皂泡除了对里面的空气产生压力外,还会受到表面张力的作用,如图67所示。如果把吹有肥皂泡的漏斗口靠近火焰,就会看到这个表面张力并不可小觑,火焰会明显地偏向一边。
图67 受热的空气吹出的肥皂泡
如果把肥皂泡从暖和的房间移到冷的房间,它的体积会明显缩小。反过来,如果从冷的房间转移到暖和的房间,它的体积就会变大。这是肥皂泡里的空气热胀冷缩的缘故。
还要说明一点,我们都认为肥皂泡的生命很短,其实这种认识并不正确。如果好好呵护它的话,肥皂泡能保存十几天呢!英国物理学家杜瓦专门制作了一个大瓶子,把肥皂泡放在里面,避免它受到外界尘埃和空气流动的影响,这个肥皂泡“存活”了一个多月的时间。还有一个美国人用玻璃罩把肥皂泡罩起来,把肥皂泡保存了好几年。
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