阳光下的泡泡为什么是彩色的
似乎所有的小朋友都爱泡泡，虽然你现在还不会吹，但已经知道用力摇晃泡泡杆能“甩”出很多泡泡，每次有泡泡出来你就会立马丢掉泡泡杆想用手去抓住泡泡，可是小手一碰，泡泡就破掉了。别看这泡泡常见，里面可以挖掘的知识可不少哦。
玉米的泡泡是五彩缤纷的
你爱用“五彩缤纷”来形容泡泡，那为啥泡泡有那么多不断变化的颜色呢？先说结论——泡泡之所以呈现那么绚烂的颜色是因为光的干涉。
光的本质是一种波，波的叠加被称作干涉，之前我们说过声波会相互叠加（看这里：声音的故事），光波也一样能形成干涉，而给泡泡提供变幻莫测色彩的干涉有一个特别的称谓叫做薄膜干涉。
百科定义：假设照射一束光波于薄膜，由于折射率不同，光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射，从而相互干涉而形成新的光波，这现象称为薄膜干涉。
泡泡的膜虽然很薄，也是有两个面的，自然光（白光）在膜的面上不断折射、反射分离出各种颜色的光波并转换方向，变换方向的各色光波“碰”到一起就会形成干涉。
薄膜干涉中膜的厚度和干涉的光波波长是密切相关的，只有泡泡膜的厚度和某一颜色波长契合成一定比例，膜上下表面反射的光波才能完美叠加起到增强的效果。红光波长最长、紫光波长最短，泡泡上最厚的那部分多反射出红光、最薄的部分多反射蓝紫光。我们看到泡泡上不断变化的彩色其实是薄膜厚度不断变化引起的，有科学家测算出了泡泡的颜色与膜厚度的关系，直观的展示在了下面的图片中。
泡泡膜颜色与厚度的关系
科普中国
随着时间的流逝，泡泡膜中的水分蒸发，膜会越来越薄，因此刚吹出来的泡泡是黯淡的红色占多数表面积的；随着膜逐渐变薄，泡泡表面开始出现蓝色紫色等颜色，并且颜色会更加鲜艳；再往后，膜薄到一定程度就会黯淡成灰黑色，此时膜已经薄到无法形成干涉了，这就离泡泡破灭不远了。
泡泡为什么会破呢？一方面是因为水分的蒸发，所以泡泡水中通常会加一点糖或者甘油用来保湿，以增强泡泡的稳定性；另一方面是由于重力的作用，组成泡泡的液体是不断向下流的，当泡泡顶部薄到一定程度，泡泡便会破掉。
至于为啥你的手碰到泡泡泡泡就会破，是因为你的手比较干燥、破坏了泡泡的表面张力，如果你将手浸湿再去摸泡泡，泡泡一般是不会破掉的。下次我们可以一起试着配一配泡泡水，体会一下各种溶剂对泡泡表面张力的影响。
同样可以用薄膜干涉解释的还有雨天地上的油印，看下面的图案是不是很漂亮，圈圈中央是油滴下去的位置所以最厚，越往边缘油层越薄，是不是也符合颜色-膜厚规律呢？
雨天的油印
泡泡爱游泳
提到泡泡，我们再来说下另外一种泡泡。你在“响应大自然的号召”时总喜欢数旁边玻璃门上小鱼吐出来的泡泡，数完之后你会依次指着泡泡说：大泡泡、中等泡泡、还是中等泡泡、小泡泡。然而这周一晚上你终于问了：麻麻，为什么泡泡这边小那边大呢？
皇太后如厕图
玻璃门上这幅图其实还挺科学的，因为一池子水，越深的地方压力越大，所以气泡在水里上升的过程中受到的压力是越来越小的，这样一来泡泡的体积自然会越来越大。
相似的场景我们还可以在烧水的时候看到，可能你又要问了，明明是烧水，怎么凭空就多出来了那么多气泡？虽然表观上看不见，其实水里面是溶解有空气的（参考人为的例子：可乐、雪碧），水未烧开时水壶底部的小气泡是水中的空气因水温升高对气体溶解度下降而释放出来的，因为壶底温度最高，所以气泡都是从壶底浮出的。
你可能还要追问，那水烧开的时候鼓出来那么多大气泡，水里面能溶解那么多空气吗？好问题！水烧开后冒出的吓人大气泡是水达到沸点之后汽化产生的气泡，所以随着水烧开你还能看到水蒸气，水蒸气很烫千万不要靠近哦~
沸腾的泡泡
关于水的沸点还有个有意思的现象牵涉到“气压能改变水的沸点”这个知识点。生活中的高压锅，就是利用加压能提高沸点的原理来加快烹饪速度的。与之相对的，在高原地区气压很低的情况下，水没到℃便开始“沸腾”，因此高原上的人们烹饪食物很少用煮，往往用的是炒或烤的方式。
关于气压大小，最直接能观察到的现象就是涨袋，之前麻麻在云南买酸奶，看见酸奶都是“胀气”的，便以为是坏了，其实这是先入为主的一种误解。在平原地区生产的商品运输到低气压的高原，环境气压小于包装袋内部气压，包装袋便会膨胀。以后遇到不符合认知的现象，多问几个为什么还是有必要的。
魔镜魔镜告诉我
玻璃门的故事还没结束，我们家厨房的门也是推拉的玻璃门，某天发现你在门前走来走去甚是奇怪，麻麻便凑上去问你在干嘛，你说：“麻麻快看，这里面有好多个宝宝”。是的，重叠的玻璃门里映出了好多个你的影子，这是光线在几层玻璃表面来回反射形成的。其实如果你在照镜子时仔细观察，镜子里也不止一个你，因为镜子表面和底部的银面都能成像，只不过除了银面反射的你，其他的你都淡到看不清而已。
提到玻璃，我们多说几句。电视剧上遇到审讯室的场景通常会放到一种观察窗，观察者在光线昏暗的观察室（后称D室）能看到亮堂堂的被观察室（后称B室）发生的事情，但B室里的被观察者通常对D室的存在毫不知情，这是为什么呢？
观察窗上安装的玻璃是一种叫做单向玻璃的特殊玻璃，玻璃的一面涂了很薄的银膜（和镜子是一样的只不过银膜非常薄），这样一来这种特殊的“镜子”便能让部分入射光透过它。B、D两室的光都是一样部分被银膜反射、部分透过观察窗到达另外一室的，当B室的光线强度远大于D室的光线强度时，因D室的光线太弱，透入B室的光极少、B室内是看不清D室发生了什么的；此时D室内的情况则完全相反，B室的强光透过来掩盖了D室自身微弱的反射光，B室的动作看得一清二楚。
单面玻璃原理
网络
了解了原理，我们就能解决问题。当我们处在一个有“镜子”的陌生房间里时，如何判断这个“镜子”后面会不会有观察者呢？只需要让房间的光线变暗即可。你可以关上灯靠近“镜子”看一看，或者用手挡住光线对着“镜子”里面看看，让自己这边变暗就可以了，是不是很简单？
放线君乱入
最近一周一直在下雨，天气也逐渐转凉了。雨水冲走了花草树木上的灰尘，也净化了空气。每次雨后，我们总能闻到一股特殊的气味，有人说那是蚯蚓的气味，有人说是草木散发出来的，更多人说那是雨后泥土的芬芳。其实这些都不准确，雨后这种特殊的气味是土壤中的放线菌发出的，是放线菌形成孢子过程中产生的代谢物的气味，这种代谢物学名二甲萘烷醇，我们可以欣赏下它的分子式。
二甲萘烷醇分子式
网络
放线菌是一种特殊的微生物，它兼有细菌和真菌的特征，可以说是细菌和真菌之间的过渡类型。放线菌与人类的关系非常密切，我们使用的很多种抗生素都是放线菌代谢产生的。那么为什么是放线菌而不是别的微生物被人类用来生产抗生素等药物呢？
这与放线菌的生活史有关。放线菌和真菌一样依靠孢子繁殖，需要通过菌丝生长获得足够的养分来供给孢子的产生，这种繁殖方式比起细菌的分裂增殖来说慢得不止一点点，因此为了和细菌争夺地盘，它们进化（或者是被物竞天择）出了抗菌的代谢产物来抑制细菌的生长，这种代谢产物即是抗生素。目前已发现的数万种天然抗生素中约70%是由放线菌所产生的，其中链霉菌占主要地位。
我们之前针对豆科植物说过根瘤是大地的主要固氮器官（看这里：亦敌亦友的微生物），弗兰克氏根瘤放线菌能诱导非豆科植物形成根瘤，它与近百个树种有共生结瘤的能力，并且通常是在极端的环境中，例如沙棘和沙枣能在土壤贫瘠的干旱地区生长的一个重要原因就是它们能与弗兰克氏根瘤放线菌共生固氮，放线菌为改善生态环境也贡献了不少力量。
沙枣（上）、沙棘（下）
网络
在改善水体质量方面，科学家还利用放线菌进行污水处理、解决水体富营养化等水质问题。放线菌大部分是腐生，对水体中的有机物有很好的降解作用，他们还能产生抗生素，抑制致病菌的生长、降低水产的发病率。腐生放线菌是生态系统中的分解者，是自然界的清道夫。
事物都有两面性，有少部分寄生型放线菌是致病的，例如衣氏放线菌可以引起龋齿和牙周炎，疮痂链霉菌能导致马铃薯疮痂病等，但是比起放线菌家族对人类的贡献，这些问题还是能宽恕一下的是不是？
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