24 de junho de 2011

Por que as bolhas de sabão são coloridas?


Bem essa pergunta é bastante interessante de ser respondida, pois nos deparamos com esse fenômeno quase que diariamente tipo, quando lavamos as mãos com sabão ou sabonete são geradas pequenas bolhas, que são fáceis de serem observadas. Essas bolhas geradas dão a impressão de serem coloridas de acordo com o ângulo na qual são observadas.
Esse fenômeno das bolhas coloridas possui a mesma resposta de quando questionamos o porquê uma poça de óleo numa rua molhada tem cores ao seu redor. Primeiramente vamos entender um pouco os sabões, que são moléculas formadas a partir de ácidos graxos saponificados, formando os sais chamados sabões. O fato importante para a formação das bolhas é que as moléculas de sabão constituem-se de duas partes distintas: A cabeça, que é polar, e a calda, formada por hidrocarbonetos, que é apolar.


Figura 1: representação polar e apolar

Quando em contato com a água (que é uma molécula polar), as moléculas do sabão interagem e ficam dissolvidas no liquido. Na superfície de contato da água com ar (que é polar) temos uma “quebra de simetria” do meio e as moléculas de sabão reorganizam, formando uma película superficial na água.
Figura 2: Esquema de interação de moléculas polar


Quando agitamos a água, ou simplesmente injetamos ar no seu interior, formamos duas superfícies de sabão, com uma fina camada de água em seu interior. Essa é a origem da bolha.

Figura 3: representação da formação da bolha


Mostrado como surgem as bolhas, agora é hora de explicar o fenômeno físico que descreve tal situação.
Sabemos do estudo da óptica, que quando a luz encontra a superfície de separação entre dois meios (ar – água), parte da luz é refletida e outra é refratada. Se nós olharmos agora para a parte da luz que foi refratada na superfície externa da bolha, percebemos que ela encontra novamente uma superfície de separação entre dois meios (Ar – água) e sofre nova reflexão.

Figura 4: esquema de reflexão e refração da luz

O colorido ocorre devido a um fenômeno da natureza ondulatória da luz. Como o segundo raio refletido percorreu uma distância um pouco maior do que o primeiro, a onda da luz (do segundo raio) saiu da fase com relação ao primeiro raio, de modo que os dois raios refletidos sofrem o fenômeno da interferência.
As diferentes cores observadas decorrem do fato de que a espessura da película de água da bolha não é uniforme (devido a gravidade) e assim a interferência causa freqüências (cores) diferentes da luz em cada ponto da bolha [1].



Por: Bruno Ferreira de Araújo                  aluno do curso de Física - UNIR

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