Занимательная физика. Книга 1

На способности волокнистых и иных тел вбирать в себя влагу из воздуха основано устройство простейших «гигроскопов», – т. е. показателей влажности. Изменяя свою форму под влиянием влаги, эти тела приводят в движение соединенные с ними части фигур: надевают монаху капюшон, подымают руку с зонтиком и т. п.

Мыльные пузыри

В обыденности мыльные пузыри не пользуются хорошей репутацией, – по крайней мере, в разговоре мы употребляем их для не особенно лестных уподоблений. Совсем иначе смотрит на них физик. «Выдуйте мыльный пузырь, – говорил великий английский ученый лорд Кельвин, – и смотрите на него; вы можете заниматься всю свою жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики». Действительно, восхитительные переливы красок на поверхности тончайших мыльных пленок дали физикам возможность измерить длину световых волн, а изучение натяжения этих пленок раскрыло законы действия молекулярных сил. Труднейшие отделы физики были разработаны на опытах с этими нежными игрушками.

Рис. 60. Мыльный пузырь вокруг цветка (начало и конец опыта).

Те немногие опыты, которые описаны ниже, не преследуют столь серьёзных задач. Это просто интересное развлечение, которое лишь познакомит нас с искусством выдувания мыльных пузырей, – искусством, требующим известной сноровки. Приобретя надлежащую ловкость, читатель сможет перейти к производству действительно научных опытов с пузырями. Английский физик Бойс подробно описал несколько десятков разнообразных систематических опытов с мыльными пузырями. Его книга «Мыльные пузыри» имеется в русском переводе[21], и мы отсылаем к ней тех из наших читателей, которых заинтересуют описанные здесь простейшие опыты.

Все нижеописанные опыты можно производить и с раствором простого жирного желтого мыла, но для желающих мы укажем на так называемое белое кастильское мыло[22], как на наиболее пригодное для получения крупных и красивых мыльных пузырей. Раздобыв кусок такого мыла (в аптеке или аптекарском магазине), разводят его осторожно в чистой холодной воде, пока не получится довольно густой раствор. Всего лучше пользоваться мягкой дождевой или снеговой водой. Чтобы пузыри держались долго, Плато советует прибавлять к мыльному раствору ¹/₃ глицерина (по объему). С поверхности раствора ложкой удаляют пену и пузырьки, а затем погружают в него тонкую глиняную трубочку, конец которой изнутри и извне вымазывают предварительно мылом. Достигают хороших результатов и с помощью соломинки длиною вершка в 2–3, с крестообразным расщепом на конце.

Кроме глиняных, так называемых голландских, и соломенных трубок можно употреблять свернутые бумажные трубки, толщиною приблизительно с карандаш; они также должны быть крестообразно расщеплены на конце.

Выдувают пузырь так: всосав в трубку немного раствора (сколько – покажет практика), осторожно дуют в трубку, держа ее вертикально. Так как пузырь наполняется при этом теплым воздухом наших легких, который легче окружающего комнатного воздуха, то выдутый пузырь стремится подняться вверх.

Если удастся сразу выдуть пузырь, примерно в 3 вершка диаметром, то раствор годен; в противном случае прибавляют в жидкость еще мыла до тех пор, пока можно будет выдуть пузырь указанных размеров. Но этого мало. Выдув пузырь, обмакивают указательный палец в мыльный раствор и стараются проткнуть этим пальцем пузырь; если последний при этом не лопнет, то можно приступить к опытам; если же пузырь не выдержит такого натяжения его стенок, то надо будет прибавить еще мыла.

Производить опыты нужно медленно, осторожно и спокойно – только при таком условии они могут вполне удаться. Освещение должно быть по возможности яркое: иначе пузыри не покажут своих великолепных радужных переливов.

Перейдем теперь к описанию некоторых опытов.

Образование мыльного пузыря вокруг цветка. В пустую чашку или блюдце наливают мыльного раствора настолько, чтобы дно чашки было покрыто слоем жидкости в 2–3 миллиметра вышины; в середину кладут водяную лилию или какой-нибудь другой крупный цветок и накрывают его стеклянной воронкой. Затем, медленно подымая воронку, дуют в её узкую трубочку – образуется мыльный пузырь; когда же он достигнет достаточных размеров, поворачивают воронку, как указано на рис. 60, высвобождая из-под неё пузырь. Тогда цветок окажется лежащим под прозрачным колпаком из тончайшей мыльной пленки (см. рис. 60 и 61).

Рис. 61. Цветок под мыльным колпаком.

Рис. 62. Пузырь над статуэткой и вокруг нее.

Вместо цветка можно употреблять статуэтку, увенчав её голову пузырьком, как показано на рис. 62. Для этого необходимо предварительно капнуть на голову статуэтки немного раствора, а затем, когда большой пузырь выдут, проткнуть его трубочкой и выдуть внутри него маленький.