En tvålbubbla är en extremt tunn film med tvålvatten inneslutande luft som bildar en ihålig sfär med en iriserande yta. Tvålbubblor pågår vanligtvis bara några sekunder innan de sprängs, antingen på egen hand eller vid kontakt med ett annat föremål. De används ofta för barnens njutning, men de används också i konstnärliga föreställningar. Att sätta ihop flera bubblor resulterar i skum.

När ljuset lyser på en bubbla verkar det ändra färg. Till skillnad från de som ses i en regnbåge, som härrör från differentiell brytning, uppstår färgerna i en tvålbubbla från störningar av ljus som reflekterar de främre och bakre ytorna på den tunna tvålfilmen. Beroende på filmens tjocklek stör olika färger konstruktivt och destruktivt.

Tvålbubblor är fysiska exempel på det komplexa matematiska problemet med minimal yta. De kommer att anta formen på minst möjliga ytyta som innehåller en given volym. En verklig minimal yta illustreras mer korrekt av en tvålfilm, som har lika stort tryck på insidan som utanför, följaktligen är en yta med noll medelkurvning. En tvålbubbla är en stängd tvålfilm: på grund av skillnaden i utsidan och inuti trycket är det en yta med konstant medelkurvatur.

Även om det har varit känt sedan 1884 att en sfärisk tvålbubbla är det minsta området för att omsluta en given luftvolym (ett teorem från HA Schwarz), var det inte förrän år 2000 som det bevisades att två sammanslagna tvålbubblor ger det optimala sätt att innesluta två givna luftvolymer av olika storlek med minsta ytarea. Detta har kallats den dubbla bubblan antagandet.

På grund av dessa egenskaper har såpbubblingsfilmer använts för praktisk problemlösningstillämpning. Strukturingenjör Frei Otto använde tvålbubfilmer för att bestämma geometri för ett ark med minst ytarea som sprider sig mellan flera punkter och översatte denna geometri till revolutionerande dragkonstruktioner. Ett känt exempel är hans västtyske paviljong på Expo 67 i Montreal.

På den här sidan kan du ladda ner gratis PNG-bilder: Soap bubblor PNG-bilder gratis nedladdning