Een zeepbel is een extreem dunne film van zeepachtig water die lucht omsluit en een holle bol vormt met een iriserend oppervlak. Zeepbellen duren meestal maar een paar seconden voordat ze barsten, alleen of bij contact met een ander object. Ze worden vaak gebruikt voor het plezier van kinderen, maar ze worden ook gebruikt bij artistieke uitvoeringen. Het samenstellen van meerdere bubbels resulteert in schuim.

Wanneer licht op een bel schijnt, lijkt het van kleur te veranderen. In tegenstelling tot die in een regenboog, die ontstaan ​​door differentiële refractie, komen de kleuren in een zeepbel voort uit interferentie van licht dat weerkaatst op de voor- en achterkant van de dunne zeepfilm. Afhankelijk van de dikte van de film, interfereren verschillende kleuren constructief en destructief.

Zeepbellen zijn fysieke voorbeelden van het complexe wiskundige probleem van een minimaal oppervlak. Ze zullen de vorm aannemen van een zo klein mogelijk oppervlak met een bepaald volume. Een echt minimaal oppervlak wordt beter geïllustreerd door een zeepfilm, die zowel binnen als buiten een gelijkmatige druk heeft, en dus een oppervlak is met een gemiddelde kromming. Een zeepbel is een gesloten zeepfilm: door het verschil in buiten- en binnendruk is het een oppervlak met een constante gemiddelde kromming.

Hoewel het al sinds 1884 bekend is dat een sferische zeepbel de kleinste manier is om een ​​bepaald luchtvolume te omsluiten (een stelling van HA Schwarz), werd pas in 2000 bewezen dat twee samengevoegde zeepbellen de optimale manier om twee gegeven luchtvolumes van verschillende grootte te omsluiten met de minste oppervlakte. Dit wordt het dubbele bubbelconjectuur genoemd.

Vanwege deze eigenschappen zijn zeepbellenfilms gebruikt met praktische probleemoplossende toepassingen. Bouwkundig ingenieur Frei Otto gebruikte zeepbellenfilms om de geometrie te bepalen van een plaat met de minste oppervlakte die zich over verschillende punten verspreidt, en vertaalde deze geometrie in revolutionaire spankapconstructies. Een bekend voorbeeld is zijn West-Duitse paviljoen op Expo 67 in Montreal.

Op deze pagina kunt u gratis PNG-afbeeldingen downloaden: Zeepbellen PNG-afbeeldingen gratis downloaden