Las burbujas de jabón pueden ser transparentes y, al mismo tiempo, mostrar franjas de colores que cambian constantemente. Basta mover un poco la cabeza o esperar unos segundos para que un sector azul pase a verse verde, violeta o amarillo.
La explicación está en la luz. Una burbuja está rodeada por una película extremadamente delgada formada principalmente por agua y moléculas de jabón. Cuando la luz blanca llega hasta ella, una parte se refleja en su superficie exterior y otra atraviesa la película antes de reflejarse en su cara interior. Al volver a encontrarse, esas ondas de luz pueden reforzarse o debilitarse entre sí. Este fenómeno se denomina interferencia.
¿Cómo produce colores la luz en las burbujas de jabón?
La luz blanca contiene muchas longitudes de onda visibles, que nuestro cerebro interpreta como distintos colores.
Cuando dos ondas reflejadas en una burbuja de jabón vuelven a encontrarse, pueden llegar de maneras diferentes. Algunas coinciden de tal forma que se refuerzan y hacen que determinado color se vea con mayor intensidad. Otras se contrarrestan parcialmente y ese color queda reducido o prácticamente desaparece.
Por eso no vemos siempre toda la gama de colores con igual intensidad.
El resultado depende principalmente de tres factores: el grosor de la película, el ángulo desde el cual llega la luz y la posición desde la que observamos la burbuja. Si cualquiera de estos elementos cambia, también puede cambiar el color que llega a nuestros ojos.
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¿Por qué las burbujas son redondas?
¿Por qué cambia el color de las burbujas de jabón?
La película no tiene el mismo grosor en todos sus puntos ni permanece estable.
Después de formar una burbuja, el líquido comienza a desplazarse poco a poco por efecto de la gravedad. Algunas zonas quedan más gruesas y otras se vuelven extremadamente delgadas. Como la distancia que recorre la luz dentro de la película depende de ese espesor, también cambia la manera en que las ondas interfieren.
Por eso podemos observar:
- Bandas verdes, azules, amarillas, rojas o violetas en diferentes sectores.
- Colores que parecen desplazarse a medida que el líquido circula.
- Tonos diferentes según el ángulo desde el cual miramos.
- Zonas muy oscuras cuando la película se vuelve extremadamente fina.
El grosor de estas películas puede ser comparable con unas pocas longitudes de onda de la propia luz visible. Es justamente esa pequeñísima escala la que hace posible observar con tanta claridad la interferencia.
¿Es el mismo fenómeno que produce un arcoíris?
No exactamente.
En un arcoíris, las gotas de agua separan la luz del Sol mediante procesos que incluyen refracción, reflexión y dispersión. Los distintos colores salen de las gotas en ángulos diferentes.
En las burbujas, en cambio, los colores aparecen fundamentalmente porque dos reflejos producidos en una película muy fina interfieren entre sí. Por eso se habla de interferencia de película delgada.
El mismo principio explica otros efectos cotidianos. Una fina capa de aceite sobre el agua puede producir colores brillantes, y ciertos tratamientos aplicados sobre lentes aprovechan deliberadamente la interferencia para reducir algunos reflejos.
¿Por qué los colores desaparecen antes de que explote la burbuja?
A medida que pasa el tiempo, el agua de la película se desplaza y también se evapora. La zona superior suele volverse cada vez más delgada.
Cuando el espesor disminuye muchísimo, puede llegar un momento en que gran parte de la luz visible reflejada se cancele por interferencia. Entonces aparecen sectores oscuros que suelen indicar que la película es extremadamente fina.
Finalmente, la película pierde estabilidad y se rompe.
Así, los espectaculares colores de las burbujas de jabón no proceden de tintes ni de sustancias coloreadas. Son el resultado visible de algo que nuestros ojos no pueden observar directamente: ondas de luz que recorren distancias diminutas, se superponen y cambian mientras una película de apenas una fracción de milímetro se mueve delante de nosotros.
