Почему бензин на лужах образует радужные разводы?
Появление разноцветных пятен на дорогах в дождливый день — это не волшебство, а следствие химико-физического процесса, между маслом (бензином), водой и солнечным светом.
Оптика в действии
Некоторое количество масла почти всегда присутствует на дорогах — обычно это смазочное масло, вытекшее из автомобилей, мотоциклов и других транспортных средств (бензин также может протекать, но это является сигналом опасности). Однако невооруженным взглядом заметить их пятна невозможно до тех пор, пока на улице не пройдет дождь.
Все дело в том, что масло и бензин имеют более низкую плотность, поэтому с водой они не смешиваются, а покрывают ее сверху неоднородной пленкой. Толщина ее может варьироваться: от толщины одной молекулы до нескольких миллиметров. Именно поэтому разводы такие разнообразные.
Но не один только дождь играет роль в образовании этого эффекта. В тандеме с высокой влажностью ключевую роль занимает солнечный свет, который порождает явление, известное как интерференция света.
Когда солнечные лучи падают на верхний слой масляной пленки, часть из них сразу отражается, а другая часть проходит через этот слой и впоследствии отражается нижней поверхностью пленки. Иначе говоря, некоторые световые лучи преодолевают меньшее расстояние, чем другие, чтобы попасть в наше поле зрения.
Эти два луча — отражающийся сразу и сначала преломляющийся, а затем отражающийся — накладываются друг на друга, создавая устойчивую картину усиления (конструктивная интерференция) или ослабления (деструктивная интерференция) интенсивности света в разных точках пространства. В результате на луже появляются разноцветные разводы: в зависимости от угла зрения и наблюдения, мы можем увидеть оттенки от зеленого с фиолетовым до желтого с оранжевым.
Однако интерференция света зависит не только от неравномерной толщины пленки, так что увидеть ее можно и в других проявлениях. Этот эффект определяется также такими факторами, как угол падения пучка солнечные лучей, длины их волн и скорости распространения света в определенной среде. Другими примерами явления является радужное покрытие мыльных пузырей, CD-дисков и цвета побежалости, появляющиеся на нагретой чистой металлической поверхности.