Mengapa Gelembung Sabun Bulat dan Berwarna

Gelembung Sabun

Gelembung sabun atau tetes air berbentuk bulat karena dipengaruhi oleh adanya tegangan permukaan.
Gelembung sabun memiliki dua selaput tipis pada permukaannya dan di antara kedua selaput tersebut terdapat lapisan air tipis. Adanya tegangan permukaan menyebabkan selaput berkontraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. Ketika selaput air sabun berkontraksi dan berusaha memperkecil luas permukaannya, timbul perbedaan tekanaan udara di bagian luar selaput (tekanan atmosfir) dan tekanan udara di bagian dalam selaput. Tekanan udara yang berada di luar selaput (tekanan atmosfir) turut mendorong selaput air sabun ketika ia melakukan kontraksi, karena tekanan udara di bagian dalam selaput lebih kecil. Setelah selaput berkontraksi, maka udara di dalamnya (udara yang terperangkap di antara dua selaput) ikut tertekan, sehingga menaikan tekanan udara di dalam selaput sampai tidak terjadi kontraksi lagi. Dengan kata lain, ketika tidak terjadi kontraksi lagi, besarnya tekanan udara di antara selaput sama dengan tekanan atmosfir + gaya tegangan permukaan yang mengerutkan selaput.

Setiap cahaya yang datang akan dipantulkan oleh dua buah permukaan: permukaan sisi luar gelembung dan permukaan sisi dalam gelembung. Mata kita menangkap kedua cahaya pantulan itu. Karena masingmasing cahaya pantulan itu adalah sebuah gelombang, yang memiliki frekuensi dan fase tertentu, maka mata kita menjumlahkan kedua gelombang menjadi sebuah gelombang baru (penjumlahan ini dinamai interferensi).
Warna dari gelombang cahaya yang ditangkap oleh mata kita tergantung pada ketebalan lapisan permukaan yang dikenai oleh cahaya; untuk setiap ketebalan tertentu, maka warna yang dihasilkan akan berbeda-beda.

 

Sebuah gelembung sabun adalah film yang sangat tipis air sabun yang membentuk sebuah bola dengan permukaan warna-warni. Gelembung sabun biasanya hanya berlangsung beberapa saat sebelum meledak, baik pada mereka sendiri atau kontak dengan objek lain. Bagi para ilmuwan, gelembung sabun lebih dari sebuah penampakan yang menyenangkan. Gelembung sabun memperagakan dan merupakan model berbagai prinsip kimia dan fisika: adhesi, kohesi, tegangan permukaan, dan elastisitas.

Kohesi merupakan gaya tarik menarik antara molekul dari zat yang sama, seperti molekul-molekul dalam larutan sabun. Adhesi merupkakan gaya tarik menarik molekul yang berbeda zatnya, seperti sabun dengan keping logam alumunium. Gelembung sabun memperlihatkan tegangan permukaan (penyusutan) ketika membran sabun diregangkan sekeliling gelembung dari udara yang di luar. Gelembung tersebut elastis; bisa meregang dan menyusut.

Nah ! hal inilah yang tampaknya terjadi pada permukaan gelembung sabun. Gelembung sabunpertama kali ditemuka oleh Jean-Baptiste Siméon Chardin, pada pertengahan abad ke-18.
Sebuah gelembung sabun bisa ada karena lapisan permukaan cairan (biasanya air) memiliki tegangan permukaan tertentu, yang menyebabkan lapisan berperilaku elastis.

Jean-Baptiste Siméon Chardin
mengapa gelembung sabun berbentuk bulat?

Bentuk bulat disebabkan karena adanya tegangan permukaan cairan, cairan disini adalah air. tegangan permukaan yg dimiliki air akan membuat air selalu membentuk luas permukaan yang paling kecil.

ketika selapis air sabun kita tiup usaha membentuk luas terkecil akibat adanya tegangan permukaan membuat lapisan tersebut berbentuk bola. Mencembung karena tekanan angin tiupan dan tegangan permukaan, dan menempel / menyambung kembali krn usaha tegangan permukaan tadi membentuk luas permukaan paling kecil, krn bentuk bulat adalah bentuk dg luas permukaan terkecil dibanding bentuk lainnya, sedangkan fungsi sabun disini adalah sebagai surfaktan, membuat bola tersebut menjadi stabil dg adanya "efek marangoni".
tanpa sabun gelembung air saja tidak akan bertahan lama maka akan cepat pecah dan tidak sabil.

mengapa gelembung sabun berwana warni ?
Warna pada gelembung disebabkan karena adanya superposisi cahaya (tumpang tindih cahaya). Refleksi atau pantulan cahaya dari permukaan gelembung dan refleksi dari bagian dalam gelembung yg transparan menyebabkan superposisi sehingga gelombang warna putih, yg merupakan gabungan berbagai gelombang warna, yg bersinar ke arahnya akan dipantulkan kembali dari luar dan dari dalam secara bersamaan dan saling mempengaruhi (warna2x tertentu terhambat), berdasarkan ketebalan dinding gelembung (berpengaruh pada panjang gelombang yg dipantulkan) yg disebut dg sifat menghambat cahaya atau "interfering/interference".

Superposisi (gelombang cahaya yg tumpang tindih) tsb dapat menghambat gelombang warna tertentu yg ditangkap mata. ada yg menghambat gelombang warna merah, sehingga yg tertangkap mata adalah warna hijau dan biru, ada yg menghambat warna kuning sehingga memantulkan warna kebiruan, menghambat warna hijau menghasilkan warna magenta, dan yg menghambat warna biru menjadi warna kekuningan. Proses ini tidak sama dg proses pembentukan pembiasan cahaya pada pelangi, namun sama dengan proses terbentuknya warna warni yg tertangkap pd solar/bensin dalam genangan air di jalan. Warna-warni gelembung sabun disebabkan oleh campuran zat dan gelombang cahaya yang ditentukan oleh ketebalan film. 

 

 

sumber: http://fisikapoenya.blogspot.com/2011/10/mengapa-gelembung-sabun-bulat-dan.html