(3^{a}) Questão-
Logo antes de uma bolha de sabão estourar, sua superfície parece ser escura. Explique esta observação.
Logo antes de uma bolha de sabão estourar, sua superfície parece ser escura. Explique esta observação.
Passo 1
O enunciado diz que, pouco antes de estourar, uma bolha de sabão mostra sua superfície com aparência escura. O conteúdo envolvido é interferência em filmes finos, pois a bolha é um filme de líquido de sabão com espessura variável que reflete luz.
Passo 2
Em filmes finos, a luz branca incidente sofre duas reflexões principais: uma na face externa (ar
filme) e outra na face interna (filme
ar). Essas duas ondas refletidas têm diferença de caminho óptico
onde
é o índice de refração do filme e
sua espessura. Além disso, há inversão de fase de
numa das reflexões (na interface ar
filme).
Passo 3
Para interferência destrutiva (cancelamento da luz refletida) em incidência normal, a condição é
onde
é um número inteiro e
o comprimento de onda da cor considerada. À medida que a bolha drena o líquido,
diminui até valores muito menores que todos os
do espectro visível. Nesse limite, as diferentes cores atendem aproximadamente à condição de destruição simultânea ou a quantidade de material é insuficiente para refletir luz (filmagem “sub-micrométrica”).
Passo 4
Como não há reflexos eficazes de nenhuma cor (interferência destrutiva generalizada ou espessura quase zero), quase nenhuma luz volta aos nossos olhos e a superfície parece escura.
Resposta
A bolha afina tanto que as reflexões na frente e atrás do filme interferem destrutivamente para todo o espectro visível (ou o filme fica tão fino que não reflete luz), fazendo a superfície parecer escura.