你吹過肥皂泡嗎？用吸管蘸一蘸肥皂水，再吹吸管，可以吹出許多泡泡，在Sunny下還是彩色的，非常漂亮。不過，肥皂水本來是透明的，為什麼吹出的泡泡是彩色的呢？

（附圖一肥皂泡）

其實，這可以說是Sunny在和我們做遊戲。肥皂泡上的彩色，是一種叫做“薄膜干涉”的光學現象。薄，是厚薄的薄，膜，是保鮮膜的膜。下面就讓我來和你具體說一說。

我們可以把肥皂泡看成一個由薄薄的水面組成的球體。當光線遇到水面的時候，有一部分光會被反射回來，還有一部分光會繼續前進，發生折射。這是什麼意思呢？

（附圖二肥皂泡）

如果有興趣的話，你在家可以做一個小實驗。用一個玻璃杯裝大半杯水，然後把一根筷子插進水裡。

如果從側面觀察這個水杯，你就會發現，水裡的筷子好像折彎了。現在你在音訊封面上看到的就是這個實驗的圖片。這其實就是光的折射。

（附圖三折射現象）

如果我們從上面往水裡看，如果角度合適的話，可以看到水面上有筷子的倒影，這就是光的反射在起作用。

知道了這個道理，我們再說回肥皂泡。因為肥皂泡是一個球體，而光線是直線，所以光碰到肥皂泡的時候，就會發生折射和反射。

比方說，在肥皂泡的同一個點上，如果有好多條紅色的光發生折射和反射，那我們就會看到肥皂泡的這一部分是紅色。

而如果這個點上有好幾種不同顏色的光發生折射和反射，那這些光就會互相影響，互相把對方減弱。最後剩下來哪種顏色的光，我們看到的就是什麼顏色了。

而且，因為肥皂泡裡頭的水分會慢慢蒸發，肥皂泡的厚度也會不斷髮生變化，光也會受到影響。所以我們就會看到，在太Sunny下，肥皂泡的顏色會不停地變化。

泡泡可以被看作是一個近球狀的液膜，它的厚度比較不穩定：由於重力的影響，泡泡不同位置上液膜的厚度是在不斷改變的。這些具有一定厚度的薄膜在被平行光照射的時候會引起物理學中的一個重要的現象：薄膜干涉。

來自太陽的平行光照射到這些液膜上，會在這層液體的上下表面都發生反射。我們最終看到的進入眼球的光就是薄膜的上下表面的反射光的疊加。這兩束光波會發生干涉，使特定波長的光的反射率得到增強。所以薄膜的厚度就決定了薄膜看上去的“顏色”。這實際上就建立起了薄膜厚度-顏色的對應關係。而泡泡由於其上各個地方的液膜的厚度在不斷隨時間連續變化，所以每個位置的“顏色”就也在不斷地改變。因而在我們看過去的時候，就好像“顏色在流動”一樣。

我來嘗試回答這個問題。

首先，我們得明白，光是由很多頻率不同光組成的，透過稜鏡分光試驗可知，光能分成紅橙黃綠青藍紫，而不同的顏色就對應著不同頻率的光波。

當光照射在泡泡上時，不同頻率的被泡泡中的不同物質吸收。從而，該物質的原子從基態提升到較高的能態時，原子內部的能量增加了，原子中的部分電子提升到激發態，然而激發態都不能維持，在經歷很短的一段隨機的時間後，被激發的原子就會回到原來能量較低的狀態。在原子中，被激發的電子在回到能量較低的軌道時釋放出一個光子，也就是說這些能量將被以光的形式發射出來，於是產生了原子的發射光譜，該發射就是它的吸收光譜，即原子吸收了什麼頻率的光譜它立刻又會發射出來，由於是向各個方向發射的，所以，我們就能看到它的顏色了。

看到這個問題的時候，

我首先想到的就是鄧紫棋的《泡沫》這首歌了，

哈哈！！！

“Sunny下的泡沫 是彩色的”，這句話看似沒啥毛病，我們生活中看到的泡沫也的確如此。我們小的時候，公園一般會有賣下圖這種吹泡泡的小玩具，很多人應該也都有玩過。不知道你們是否有吹完之後，回家自己用洗潔精、洗衣粉等等洗滌劑兌水來做這種吹泡泡劑的經歷。是否發現自己兌出來的泡泡劑吹出來的泡泡往往很小且容易破呢？

我有一個朋友之前在成都做泡泡秀表演的，一次偶然的機會，和他交流我才知道，其實這種表演用的泡泡劑，成分配比很嚴格，並非我們自己用洗滌劑隨便兌一兌那麼簡單。

那麼為什麼Sunny下泡沫是彩色的呢？同時為什麼自己配出來的泡泡劑和買的會存在較大的差異？在回答這個問題之前，小編先根據自己領域的專業知識做一個類比，我們先了解一下投影的成像原理。光源點亮之後需要經歷一個複雜的光處理過程，除了去除雜光還要對光進行分色，這裡就用到了一個我們常說的色輪。從物理結構來看，色輪的表面為很薄的金屬層，金屬層採用真空膜鍍技術，鍍膜厚度根據紅、綠、藍三色的光譜波長相對應，白色光透過金屬鍍膜層時，所對應的光譜波長的色彩將透過色輪，其它色彩則被阻擋和吸收，從而完成對白色光的分離和過濾。

看到這裡我們就可以聊前面的問題了，我們所說的泡泡，其表面實際上是由洗滌劑分子包裹的一層水膜，它就像我們投影裡色輪上的鍍膜，而Sunny我們可以理解成我們投影的光源，當Sunny射入泡泡時，部分光可以穿透水膜，部分光則被折射或者吸收，從而Sunny就被分離出了不同的顏色。

而在重力的作用下，泡泡頂部的水會往兩邊流動，於是泡泡頂部表面的這層膜就會越來越薄，而不像色輪上鍍膜那樣不變，於是泡泡表面上顏色就會隨著鍍膜的變化而變化，給人一種五彩斑斕的感覺。

當然隨著泡泡頂部鍍膜越來越薄，泡泡就會爆掉，這也就回到了另一個問題，為什麼自己配出來的泡泡劑和買的會存在較大的差異？通常我們自己配的泡泡劑採用的都是水和肥皂泡，但是水在天氣乾燥時極易容易蒸發，所以很容易破。而想要泡泡吹的更大更持久，自然要加入增強泡泡表面鍍膜韌性的新增劑，比如加入糖和油，油相對於水來說不易蒸發，所以加入油之後可以延長泡泡的存活時間。當然外面買到的一些泡泡，往往是增加了表面活性劑，其會在泡泡的內外表面上，都形成薄薄的一層膜，柔韌性也就自然而然的提升了。看到這裡，大家應該看出來了，延長泡泡壽命的方式就是改變表面鍍膜的成分，讓其更具韌性，所以膜是十分重要的。

其實對於投影來說，鍍膜的材質、工藝也是決定投影畫質好壞的關鍵，以很多人關心的亮度為例，鍍膜會過濾掉一部分的光，光源亮度也就會隨之減弱，所以選用怎樣的鍍膜材質和工藝來提升有效光的透過量就是提升畫面亮度的關鍵。比如在極米鐳射電視皓·LUNE 4K上，我們就採用了RGB原彩色輪，同時採用了全新的鍍膜工藝，讓有效光透過量更多，將色彩亮度輸出提升到了100%，這樣消費者就可以看到顏色更準、色亮度更高的畫面。

這其實是一種光學現象，叫做薄膜干涉!

關於光的干涉相關知識其實在高中物理就有所涉及，老師還會讓我們背這一句話:“只有兩列光波的頻率相同，相位差恆定，振動方向一致的相干光源，才能產生光的干涉”。

也就是說如果兩束光都來自普通獨立光源那麼就不可能產生干涉現象，在高中或本科的光學實驗中，光的干涉實驗室是必做的，其利用的就是將同一光源利用分光鏡來產生兩束可發生干涉的光線。或者說我們常說的雙縫干涉實驗。

我們小時候經常會用肥皂水或者洗衣粉水來吹泡泡，“資深”玩家能夠知道剛吹出來的泡泡能夠在Sunny下產生五彩斑斕的光芒，並且還不斷變化，慢慢的色彩就會消失，最終泡泡破碎。

我們仔細想想其中的原理，所謂泡泡大家可以認為就是相關洗滌劑分子包裹的一層水膜，那麼顯而易見出現色彩的必然是這層水膜的原因。

當光線照射到薄膜時會發生什麼?如果記不得你真對不起你的物理老師，會發生髮射與折射現象，因為當在光疏與光密介質中傳播時就是在臨介面發生折射，因此光就被分為兩部分一部分發射回大氣，一部分則在薄膜內折射後繼續傳播。

既然是薄膜就自然會有上下表面，在上表面發生了發射與折射，那麼當進過一次折射的光線到達下表面時自然也會發生反射與折射，而這時在下表面被髮射的光又會到上表面被反射與折射，所以一束光會在這層薄膜中來回反射。

既然光不停來回的反射就必然會“相遇”，又因為其本就是同根同源所以自然就發生了干涉現象，這些光波波峰與波峰，波谷與波谷，波峰與波谷相遇，有的還介於兩者之間。

我們日常看到的太Sunny是複合光，也就是由不同波長的光共同組成的，當發生干涉時有些顏色的反射光被削弱了，有些顏色的反射光被增強了，所以就會泡泡就會展現出五彩繽紛的顏色。

顏色變化的原因前面已經說了，那就是因為光的干涉是隨機的，因為不同地方的顏色會隨機變化，而慢慢消失的原因是泡泡就算在輕也仍是有重量的，在重力的作用下頂部的水會慢慢往兩側流，加上水分的不斷蒸發，所以頂部的這層薄膜就會越來越薄，最終破裂。