साबुन के बुलबुले पर इंद्रधनुषी रंग क्यों चमकते हैं

बुलबुले की दीवार हवा के बीच फँसी पतली साबुन-पानी की फिल्म है। धूप पड़ने पर कुछ प्रकाश बाहरी सतह से परावर्तित होता है, और कुछ फिल्म में घुसकर भीतरी सतह से फिर परावर्तित होता है। भीतरी परावर्तन बाहरी वाले से थोड़ा लंबा रास्ता तय करता है।

जब दोनों परावर्तन आँख के सामने ओवरलैप करते हैं, कुछ रंग (तरंगदैर्ध्य) मिलकर चमकीले हो जाते हैं, और कुछ बेमेल होकर फीके पड़ जाते हैं। भौतिकी इसे पतली-फिल्म व्यतिकरण कहती है। The Physics Classroom और OpenStax भी साबुन-फिल्म व तेल-फिल्म की रंग-पट्टियों को इसी सिद्धांत से समझाते हैं। प्रकाश केवल कण की तरह नहीं—लहरों की तरह भी ओवरलैप कर सकता है।

एक ही बुलबुले पर अक्सर ऊपर पतला और नीचे मोटा होता है। पानी नीचे बहता है और धीरे-धीरे सूखता है, इसलिए जगह-जगह मोटाई अलग रहती है। अलग मोटाई अलग तरंगदैर्ध्य को मजबूत करती है, और गुलाबी-हरा-बैंगनी जैसे घूमते पैटर्न बनते हैं।

सिर थोड़ा झुकाएँ या बुलबुला डोले तो देखने का कोण भी बदलता है, इसलिए एक ही जगह का रंग पल भर में अलग दिख सकता है। RSC Education भी बताता है कि पानी नीचे निकलते ही रंग बदलते हैं। इसलिए यह रुका हुआ इंद्रधनुष कम, और हिलता रंग-मानचित्र ज्यादा लगता है।

बुलबुला और पतला हो तो कुछ हिस्से लगभग काले दिखते हैं। जब फिल्म दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से बहुत पतली हो जाए, बाहरी और भीतरी परावर्तन लगभग हर रंग में एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं और परावर्तित प्रकाश बहुत कम बचता है। OpenStax यह भी बताता है कि बहुत पतली साबुन-फिल्म के अँधेरे में एक तरफ के परावर्तन पर ही फेज़ (लहर का विस्थापन) बदलना शामिल है।

इसलिए इंद्रधनुषी रंग “रंगा हुआ गोला” नहीं; मोटाई और कोण के अनुसार चुना गया प्रकाश है। बारिश के बाद गीली सड़क पर पतली तेल-फिल्म की रंग-पट्टियाँ भी उसी व्यतिकरण परिवार की हैं। Scientific American का गीली सड़क की तेल-पट्टी वाला विवरण भी दो सतहों से लौटे प्रकाश के ओवरलैप पर टिका है।