Seifenblasen machen glücklich 😉

1. Was ist eine Seifenblase eigentlich?

Die Seifenblase ist ein meist rundes (magisches) Objekt. Es umschließt Luft und besteht aus einer extrem dünnen Seifenlaugenhaut (weniger als ein Tausendstel Millimeter). Die wesentlichen Bestandteile der Seifenblasenlauge sind Wasser und Tensid.

2. Die Farbe der Seifenblasen

Aber warum machen Seifenblasen glücklich? Die Faszination für das Seifenblasen machen ist mitunter auf ihr buntes Schillern zurückzuführen. Es stellt sich also die Frage: Wieso zeigen sich auf der Seifenblasenhaut derart bunte Farben, ähnlich derer eines Regenbogens? Erklärung: Das eintreffende Licht wird einmal an der Außenseite und einmal an der Innenseite der Seifenblasenhaut nach außen hin reflektiert. Da der Weg zur Innenseite etwas länger ist, entsteht eine Verschiebung bei der Reflektion, sodass die von der Innenhaut reflektierten Strahlen versetzt zurückgeworfen werden. Dies führt wiederum zu einer Interferenz, also zur Auslöschung bestimmter Wellenlängen (je nach Dicke der Seifenhaut). Dabei werden nun die jeweiligen Komplementärfarben für das Auge zum Vorschein gebracht. Wären immer noch alle Farbspektren vorhanden, würde man nur durchsichtiges Licht wahrnehmen. Da nun die Seifenblasenwand unterschiedlich dick ist, werden verschiedene Farben zum Vorschein gebracht. Ist die Seifenblasenwand etwas dicker, werden eher rote Farbmuster ausgelöscht und blaue und grüne Farbtöne gesehen. Wäre die Seifenblase also gleich dick, sähe man sie einfarbig.

3. Warum sind Seifenblasen rund?

Aufgrund der Oberflächenspannung strebt die Seifenoberfläche die kleinstmögliche geometrische Form an und formt sich zu dieser: einer Kugel. Die Seife reduziert die Oberflächenspannung des Wassers auf ein Drittel und ermöglicht somit u. a. die Beständigkeit der Seifenblase. Ferner trägt die Seife, also das Tensid, dazu bei, dass das Wasser langsamer verdunstet und somit die Seifenblase länger hält.

4. Verwendung von Seifenblasen in der Architektur

Durch die filmbildenden Eigenschaften der Seifenblasenhaut, die stets die kleinste geometrische Fläche anstrebt, sind die Fähigkeiten zur Flächenberechnung für die Architektur höchst spannend. Es werden Modelle angefertigt und in Seifenblasenlauge getaucht, um anschließend zu sehen, welche Flächen sich ergeben. Diese Flächen werden dann kopiert und nachgebaut. So ist beispielsweise das Münchner Olympiastadion entstanden.

5. Mathematische Eigenschaften der Seifenblase

Abgesehen, dass die Seifenblase immer die Kugelform anstrebt, also das geometrische Minimalprinzip für sich perfektioniert hat, hat man herausgefunden, dass wenn sich zwei Seifenblasen verbinden, sie ebenfalls den kleinstmöglichen Raum einnehmen. Dabei wölbt sich die Fläche der kleineren Seifenblase in die Fläche der größeren hinein, da der Druck in der kleineren Seifenblase größer ist. Deshalb zerplatzen große Seifenblasen auch wenn sie mit kleineren kollidieren. Ferner weiß man, dass sobald vier Seifenblasen aneinander kleben ein Winkel von 120 ° zueinander eingehalten wird. Somit erklärt sich auch der Würfeltrick. Auch andere Seifenblasentricks bedienen sich der mathematischen Eigenschaften der schillernden Objekte.