光が石鹸溶液に入ると、光は多数の小さな石鹸の泡、つまり多数の表面を通過しなければならないため、石鹸の泡の泡は常に白です。これらの無数の表面がさまざまな方向に光を散乱させ、泡/泡が白く見えます。
元の石鹸/シャンプーがオレンジ、グリーン、ピンク、イエロー、またはその他の色であるかどうかに関係なく、水と混ぜて激しくこすったときに形成される泡または泡が常に白いことを確実に観察しました.ちょっとおかしくないですか？
写真提供:FamVeld / Shutterstock
異なる色の石鹸が同じ白い泡を形成するのはなぜですか?
短い答え: 石鹸の極薄層 (水に溶けたときに形成される) は、それ自体はほぼ透明ですが、泡は白く見えます。これは、可視光が複数の表面を通過した後に複数の方向に散乱されるためです.
これをよりよく理解するために、重要な光学現象を簡単に要約してみましょう。
光の散乱とは?
「スキャッター」という言葉の辞書的な意味は、「さまざまなランダムな方向に投げる」または「さまざまな方向にすばやく移動する」です。これは、光学の世界で「光の散乱」が意味するものでもあります。
直線上の光線が何かに衝突した後、ランダムな方向に偏向された場合、光は「散乱」したと言えます (その「何か」は空気分子と同じくらい小さい可能性があります)。光の散乱は、伝搬媒体、粒子、または 2 つの媒体間の界面の不規則性によって発生します。
光の散乱により空が白/灰色に見える
上に見える空は、光の散乱 (ミー散乱 と呼ばれる特定の種類の散乱) により、白/灰色に見えます ）。ご覧のとおり、雲に入るほとんどすべての太陽光は散乱されます。これは、すべての可視波長をかなり均等に散乱させる十分に大きな雲滴 (~20 マイクロメートル) の存在のおかげで、雲に白/灰色がかった外観を与えます.
散乱は反射とは異なることに注意してください。反射では、入射光線が一方向にのみ偏向されますが、散乱では、偏向された光線がどちらの方向に移動するかを (確実に) 知ることはできません。
泡が白いのはなぜですか?
まず、石鹸やシャンプーに色を付けるために使用される染料は非常に希釈されていることを知っておく必要があります.言い換えれば、彼らは石鹸を着色するためにほんの少しの染料を使用するだけです.石鹸を水でこすって泡立てると、信じられないほど微量の染料が泡の形成に入ります。したがって、最初から泡にはほとんど (またはほとんど) 色がありません。
光の散乱
高校の理科の授業で思い出したように、白色光はさまざまな波長 (つまり、さまざまな色) の可視光の組み合わせです。
石鹸を手にこすった後に見える泡は、小さなシャボン玉がたくさん集まったものです。個々の泡は、実際には石鹸液の非常に薄い膜です。石鹸は界面活性剤であるため（液体の表面張力に影響を与えることを意味します）、水の表面張力を低下させ、フィルムが伸びます.これにより、フィルムの総表面積が増加し (無数の気泡のおかげで)、フィルムにすでに不足している色が広がり、視覚的に検出することがほぼ不可能になります。
泡全体が白く見えるのは、石鹸液に光が入るときに、光が多数の小さな石鹸の泡、つまり多数の表面を通過しなければならないためです。これらの無数の表面がさまざまな方向に光を散乱させ、泡/泡が白く見えます。
これをすべて読んだ後、石鹸の泡で色を見つけようとすることは無駄な練習であることは明らかです.
