Xà phòng đủ màu xanh đỏ tím vàng, tại sao bọt chỉ có màu trắng nhỉ?
Xà phòng dù có màu gì thì đều cho ra bọt trắng. Đây là một hiện tượng quá phổ biến và bình thường, nhưng lại có lí giải khoa học hết sức thú vị.
Xà phòng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Chúng được dùng ở nhiều dạng - xà phòng tắm, dầu gội đầu, nước rửa tay... và có vô số màu sắc khác nhau.
Nhưng dù ở dạng nào và mang màu sắc gì, xà phòng đều có một đặc điểm: khi được đánh với nước, chúng chỉ cho ra bọt màu trắng.
Xà phòng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta.
Vậy nguyên nhân của hiện tượng này là gì?
Câu trả lời nằm ở sự tán xạ ánh sáng.
Tán xạ được hiểu nôm na là ánh sáng bị "bắn đi nhiều hướng khác nhau". Trong quang học, tán xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng đổi hướng khi va chạm với các vật khác.
Ánh sáng bị tán xạ khi môi trường mà nó truyền qua không đồng nhất, khiến tia sáng đụng phải các hạt hay bề mặt ngăn giữa hai môi trường khác nhau.
Cần phân biệt giữa tán xạ và phản xạ. Khi phản xạ, ánh sáng sẽ bị hắt lại theo một hướng duy nhất mà chúng ta có thể dễ dàng tính toán được. Nhưng với tán xạ, bạn sẽ không xác định được ánh sáng bị phân tán theo những hướng nào.
Các hạt nước nhỏ trong mây tán xạ ánh sáng mặt trời.
Tán xạ ánh sáng là nguyên nhân giải thích vì sao bầu trời chúng ta nhìn thấy lại có màu trắng hoặc xám. Các đám mây chứa vô số hạt nước li ti (chỉ khoảng 20 micromet). Ánh sáng Mặt trời khi chiếu vào các đám mây này sẽ bị tán xạ thành màu trắng và xám.
Tại sao bọt xà phòng lại chỉ có màu trắng ?
Trước tiên, bạn cần biết rằng dù có nhiều màu sắc khác nhau, nhưng xà phòng chỉ được pha một lượng chất tạo màu rất nhỏ. Vì vậy màu của xà phòng vốn dĩ đã khá nhạt. Khi đánh với nước, màu càng trở nên loãng hơn.
Xà phòng bản chất gồm rất nhiều bong bóng nhỏ xíu, mỗi bong bóng lại là một lớp màng mỏng. Xà phòng là chất hoạt động bề mặt (surfactant), tức nó làm giảm sức căng bề mặt của nước, khiến các tấm màng giãn ra.
Bọt xà phòng gồm các bong bóng nhỏ xíu.
Do đó, bọt xà phòng khi được hình thành tăng dần diện tích bề mặt, màu sắc nhạt dần và trở nên trong suốt.
Để dễ hình dung, hãy tưởng tượng bạn đang thổi một quả bóng bay không thể vỡ. Ban đầu, quả bóng bay có màu sắc đậm.
Càng được thổi to, màu của quả bóng càng nhạt dần và chuyển thành màu trắng. Nếu bạn không ngừng thổi, quả bóng sẽ trở nên hoàn toàn trong suốt.
Còn ánh sáng trắng, nó thực chất là sự hòa trộn của ánh sáng có các bước sóng khác nhau (tức màu sắc khác nhau).
Ánh sáng màu khác nhau khi trộn với nhau sẽ tạo ánh sáng trắng.
Bọt xà phòng có màu trắng vì ánh sáng phải đi qua rất nhiều bong bóng nhỏ. Những bong bóng này tạo thành bề mặt tán xạ ánh sáng, khiến bọt chỉ còn màu trắng.