(3^{a}) Questão-
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 tofilme) e outra na face interna (filme toar). Essas duas ondas refletidas têm diferença de caminho óptico
De<a = 2,n,t
onde n é o índice de refração do filme e t sua espessura. Além disso, há inversão de fase de pi numa das reflexões (na interface ar tofilme).

Passo 3

Para interferência destrutiva (cancelamento da luz refletida) em incidência normal, a condição é
2,n,t = l(m + tfrac12r),lambda,
onde m é um número inteiro e lambda o comprimento de onda da cor considerada. À medida que a bolha drena o líquido, t diminui até valores muito menores que todos os lambda 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.

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