肥皂泡趣味实验 会吹肥皂泡吗?这件事情并不像想象的那么简单。许多人认为吹个肥皂泡不需要什么技巧,但是,事实却证明,要想吹出又大又漂亮的肥皂泡,也是一种艺术,是需要好好练习的。 肥皂泡在日常生活里是并不受到特别欢迎的,至少在谈话里人们对肥皂泡不太感兴趣;但是,物理学家对肥皂泡却有不同的看法。“试着吹出一个小小的肥皂泡来,”物理学家们说,“仔细去看肥皂泡:一个人,简直可以终身研究肥皂泡,不断地从这儿学到许多物理学上的知识。” 事实上,肥皂泡薄膜面上诱人的色彩,使物理学家可以量出光波的波长;而研究娇嫩的薄膜的张力,又帮助了关于分子力作用定律的研究,这种分子力就是内聚力,如果没有内聚力,世界上就会除了最微细的微尘之外什么也没有了。 下面是几个吹肥皂泡的有趣的实验。一、花朵四周的肥皂泡拿一些肥皂液倒在一只大盘里或者茶具托盘里,倒到大约2~3毫米厚的一层;在盘子中心放一朵花或者一只小花瓶,用一只玻璃漏斗把它盖起。然后缓缓把漏斗揭开,用一根细管向里面吹去枣于是就吹出一个肥皂泡来;等到这个肥皂泡达到相当大以后,把漏斗倾斜(像图58右所示的样子),让肥皂泡从漏斗底下露出来。于是,那朵花或者那只小花瓶就给罩在一个由肥皂薄膜做成的、闪耀着各种彩虹的透明半圆罩子底下了。二、肥皂膜造成的圆柱体先准备两个铁丝圆环。把吹好的肥皂泡放在下面一个环上,把沾有肥皂液的另一个环从上面轻轻放到肥皂泡上,然后,把这个环慢慢向上提,把泡拉长,一直到它成圆柱形为止。有趣的是,假如人们把上面的圆环提高到比圆环圆周长更大的高度,圆柱的一半就收缩起来,另一半却放宽起来,终于变成了两个泡。三、肥皂泡的热胀冷缩肥皂泡的薄膜总是在张力的作用之下,而且对于它里面的空气有压力;把吹有肥皂泡的漏斗口放近蜡烛火焰的话,可以看到肥皂泡还有一个有趣的现象:当人们把它从温暖的房间带到比较冷的地方,它就会缩小体积。相反,如果从冷的地方带到热的地方,体积就会胀大。原因当然是泡里空气的热胀冷缩。假如在零下15℃的时候,这个泡的体积是10003厘米,那么,当它走进到温度是15℃的房间里,体积应该增加1103厘米:1000×30×(1/273)≈1103厘米。四、把肥皂泡保存下来许多人认为肥皂泡的“寿命”
太短,这一点,是并不完全正确的:如果给它适当的照顾,可以使肥皂泡保存到几十天。英国物理学家杜瓦(他因对液化空气的研究而著名)把肥皂泡保存在特制的瓶子里,排除尘埃,防止干燥和空气的震荡,可以把肥皂泡保存一个月或者还不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面,一直保存了好几年。[5]五、吹出氢气肥皂泡由于氢气易燃易爆,所以这个实验应由有经验的人在现场指导下操作。 准备一只带有翻口橡皮塞的250毫升盐水瓶,在橡皮塞上钻一个小孔,插入一根用圆珠笔芯剪成的塑料管,在塑料管露在瓶塞外面的一端套一根约20厘米长的细橡皮管(常用于自行车气门芯的那种),一个简易氢气发生器就做成了。另找一块重约5克的生石灰和一块差不多大小的石碱,同时投入一大碗水里(约300毫升),用竹木筷子搅和。过一会儿,用瓷汤勺将上层澄清的水溶液舀起,小心地灌进盐水瓶里(最好用个塑料漏斗)。注意,这种溶液有一定的腐蚀性,如果沾在皮肤上或家具上,应马上冲洗干净。再准备一些浓肥皂液:将一些碎香皂放在热水里溶化,同时加入一些松香细末和砂糖,这样配置的皂液吹出肥皂泡不容易破。 把一些碎铝片投入盐水瓶里,然后塞紧橡皮塞。铝片可剪取铝质易拉罐皮,用砂纸打磨掉涂层后再剪成碎屑,或剪几小段铝芯电线,抽出芯线使用。铝片与上述溶液发生化学反应,就能产生氢气。冷天可将盐水瓶浸在60~70℃的热水盆里(切不可用火加热),细橡皮管里即有氢气冒出。将橡皮管蘸一点浓肥皂液,就能吹出一连串五彩缤纷的肥皂泡。与普通肥皂泡不同,它们会直升上天,久久不炸裂。