《趣味物理學(xué)》在線閱讀——第5章 液體和氣體的性質(zhì)（11-20）(3)

5.13　肥皂泡

　　你會(huì)吹肥皂泡嗎？這件事情并不象想象的那么簡(jiǎn)單。我本來(lái)也認(rèn)為吹個(gè)肥皂泡不需要什么技巧，但是，事實(shí)卻告訴我，要想吹出又大又漂亮的肥皂泡，也的確是一種藝術(shù)，是需要好好練習(xí)的。那么，象吹肥皂泡這樣簡(jiǎn)單平常的事，也值得去干嗎？

　　是的，這玩意兒在日常生活里是并不受到特別歡迎的，至少在談話里我們對(duì)它不太感覺(jué)興趣；但是，物理學(xué)家對(duì)它卻有不同的看法。“試去吹出一個(gè)小小的肥皂泡來(lái)，”物理學(xué)家說(shuō)，“仔細(xì)去看它：你簡(jiǎn)直可以終身研究它，不斷地從這兒學(xué)到許多物理學(xué)上的知識(shí)。”

　　事實(shí)上，肥皂泡薄膜面上誘人的色彩，使物理學(xué)家可以量出光波的波長(zhǎng)，而研究嬌嫩的薄膜的張力，又幫助了關(guān)于分子力作用定律的研究，這種分子力就是內(nèi)聚力，如果沒(méi)有內(nèi)聚力，世界上就會(huì)除了最微細(xì)的微塵之外什么也沒(méi)有了。

　　當(dāng)然，我寫出下面這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的，并不是要來(lái)探討這些重大的問(wèn)題。我這里寫的只是一些引人入勝的消遣，只是用來(lái)使你對(duì)吹肥皂泡的藝術(shù)有一個(gè)認(rèn)識(shí)。在波依斯著的《肥皂泡》那本書里，有很多關(guān)于各種肥皂泡實(shí)驗(yàn)的詳盡說(shuō)明。我這里只談幾個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

　　肥皂泡可以用普通洗衣服的黃肥皂的溶液①吹出，但是對(duì)于這件事情真有興趣的人，我介紹他采用橄欖油或杏仁油肥皂，因?yàn)檫@兩種肥皂最適宜吹制又大又漂亮的肥皂泡。把一小塊這種肥皂小心放在清潔的冷水里溶化，最好用潔凈的雨水或雪水，如果沒(méi)有的話，至少也得用冷卻了的開(kāi)水。如果想使吹出一只小茶匙把溶液上層的泡沫去掉，然后把細(xì)瓷管或細(xì)筆管的一端里外兩面擦過(guò)肥皂，放到溶液里去。用10厘米左右長(zhǎng)的細(xì)麥稈也可以得到很好的成績(jī)。

　　肥皂泡可以這樣吹：把管口豎直的放到溶液里，使得管口上蘸上一層溶液膜，拿起來(lái)小心地吹。由于肥皂泡里裝進(jìn)了從我們肺部出來(lái)的暖氣，這氣體比房里的空氣一般要輕些，因此吹出的泡就會(huì)向上升起。

　　假如一下子就能夠吹出10厘米直徑大小的泡來(lái)，那么所配成的溶液就可以用了；否則就要在溶液里加些肥皂，一直到能夠吹出這樣大小的泡為止。但這還不夠。把肥皂泡吹出以后，用手指蘸些肥皂液，試去插進(jìn)肥皂泡里去，假如肥皂泡不破裂，那就可以做下面的實(shí)驗(yàn)了；如果肥皂泡破裂了，那么還得加些肥皂到溶液里去。

　　各個(gè)實(shí)驗(yàn)一定要仔細(xì)耐心地去做。房里的光線一定要盡可能充足，否則，吹出的泡上看不到美麗的虹彩。

　　下面是幾個(gè)吹肥皂泡的有趣的實(shí)驗(yàn)。

　　花朵四周的肥皂泡：拿一些肥皂液倒在一只大盤里或者茶具托盤里，倒到大約2?3毫米厚的一層；在盤子中心放一朵花或者一只小花瓶，用一只玻璃漏斗把它蓋起。然后緩緩把漏斗揭開(kāi)，用一根細(xì)管向里面吹去，——于是就吹出一個(gè)肥皂泡來(lái)；等到這個(gè)肥皂泡達(dá)到相當(dāng)大小以后，把漏斗傾斜，讓肥皂泡從漏斗底下露出來(lái)。于是，那朵花或者那只小花瓶就給罩在一個(gè)由肥皂薄膜做成的、閃耀著各種虹彩的透明半圓罩子底下了。

　　如果手頭有一個(gè)小型的石膏人象，也可以用來(lái)代替方才的花或者花瓶。這應(yīng)該先在石膏人像頭上滴一點(diǎn)肥皂液，等到大肥皂泡吹成以后，把管子透過(guò)大肥皂泡膜伸進(jìn)去，把人象頭上的小肥皂泡也吹起來(lái)。

　　一個(gè)套一個(gè)的肥皂泡：用方才那個(gè)漏斗先吹出一個(gè)大肥皂泡來(lái)，然后把細(xì)長(zhǎng)的管子整個(gè)浸到肥皂液里，使它除了含在嘴里的一部分之外，全段都蘸上了肥皂液，然后小心地把這根管子插進(jìn)大肥皂泡的膜里，一直伸到中心，再慢慢地抽回來(lái)，到離大肥皂泡的膜不遠(yuǎn)的地方，吹出第二個(gè)泡來(lái)，然后在這個(gè)泡里吹出第三個(gè)，第四個(gè)，等等。

　　肥皂膜造成的圓柱體：先準(zhǔn)備兩個(gè)鐵絲圓環(huán)。把吹好的肥皂泡放在下面一個(gè)環(huán)上，把沾有肥皂液的另一個(gè)環(huán)從上面輕輕放到肥皂泡上，然后，把這個(gè)環(huán)慢慢向上提，把泡拉長(zhǎng)，一直到它成圓柱形為止。有趣的是，假如你把上面的圓環(huán)提高到比圓環(huán)圓周長(zhǎng)更大的高度，圓柱的一半就收縮起來(lái)，另一半?yún)s放寬起來(lái)，終于變成了兩個(gè)泡。

　　肥皂泡的薄膜總是在張力的作用之下，而且對(duì)于它里面的空氣有壓力；把吹有肥皂泡的漏斗口放近蠟燭火焰的話，可以看到這樣薄的薄膜的力量并不算小，火焰會(huì)顯著地向一邊傾斜開(kāi)去。

　　肥皂泡還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象：你把它從溫暖的房間帶到比較冷的地方，它就會(huì)縮小體積。相反地，如果從冷的地方帶到熱的地方，體積就會(huì)脹大。原因當(dāng)然是泡里空氣的熱脹冷縮。假如在攝氏零下15度的時(shí)候，這個(gè)泡的體積是1000立方厘米，那么，當(dāng)它走進(jìn)到溫度是零上15度的房間里，體積應(yīng)該增加110立方厘米：

　　我們還應(yīng)該指出，一般人認(rèn)為肥皂泡的“壽命”太短，這一點(diǎn)，是并不完全正確的：如果給它適當(dāng)?shù)恼疹櫍�可以使肥皂泡保存到幾十天。英�?guó)物理學(xué)家杜瓦（他因?qū)σ夯�空氣的研究而著名）把肥皂泡保存在特制的瓶子里，排除塵埃，防止干燥和空氣的振蕩，可以把肥皂泡保存到一個(gè)月或者還不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面，一直保存了好幾年。

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