Несомненно, каждый городской житель, выходя на прогулку после дождя, замечал радужные пятна на лужах. На естественный детский вопрос «почему на лужах бывают разноцветные пятна?» родители, как правило, отвечают что-то подобное «всему виной бензин». А далее объяснение прерывается. Мы постараемся разобраться в этом.
Взрослея, мы часто стесняемся или не имеем возможности осведомиться о причинах такого с одной стороны симпатичного, а с иной, странного явления. Полюбопытствуем же у науки, каков же механизм образования этих пятен в лужах.
Известно, что бензин не смешивается с водой из-за разницы в плотности. Именно поэтому, он способен растекаться по водной поверхности, образуя максимально тонкую пленочку. Данная пленка и обладает поразительным свойством: именно она создает радужные рисунки в лужах.
Это явление ученые назвали термином «интерференция». Дело в том, что лучи света, попадая на бензиновую пленку, разделяются: одна часть проходит сквозь слой вещества (бензина), доходя до рубежа «вода-бензин», и начинает отражаться от этой границы, другая же часть лучей света отражается уже от рубежа бензин-воздух. Итого, мы получаем два отраженных световых луча. Они имеют свойство накладываться друг на друга, что дает перераспределение их световой энергии в пространстве.
Не вдаваясь в оптические дебри, заметим, что данное явление возможно за счет различной длины этих лучей (если бы длина лучей была одинаковой, они бы были одноцветными, и картина интерференции воспринималась бы нами как чередование белых и черных полос), обусловленных показателями толщины вещества (в данном случае — бензина).
Явление интерференции не только объясняет появление разноцветных пятен на лужах, но и подобный оптический эффект на поверхности компакт-дисков (характерные радужные переливы) и на поверхности мыльных пузырей.