Die Oberfläche einer Seifenblase zieht sich zusammen. Für die eingeschlossene Luft braucht eine Kugel die kleinste Oberfläche. Deshalb wird eine freie Blase rund.
Du pustest Luft durch einen Ring. Erst entsteht eine lange, wackelige Form, dann löst sie sich und wird fast kugelrund. Ihre Hülle ist hauchdünn und trotzdem stark genug, Luft einzuschließen. Wie schafft sie das?
Eine Haut aus Wasser und Seife
Die Wand einer Seifenblase ist ein sehr dünner Wasserfilm. Auf seiner Innen- und Außenseite sitzen Seifenmoleküle. Ein Teil dieser Moleküle mag Wasser, ein anderer meidet es. So ordnen sie sich an den Oberflächen des Films an.
Seife senkt die Oberflächenspannung des Wassers und hilft, einen dünnen Film zu stabilisieren. Sie erhöht diese Spannung also nicht. Mit reinem Wasser entsteht beim Pusten meist keine langlebige, frei schwebende Blase.
Die Kugel spart Oberfläche
Die Oberfläche eines Flüssigkeitsfilms steht unter Spannung. Sie versucht, ihre Fläche zu verkleinern. Für eine feste Menge eingeschlossener Luft hat eine Kugel die kleinste Oberfläche. Ecken und Kanten würden mehr Film benötigen.
Deshalb zieht sich eine freie, ruhige Blase in eine annähernd kugelige Form. Sie denkt dabei natürlich nicht nach und will nichts sparen. „Sparsam“ ist nur unser Bild für einen Zustand mit möglichst geringer Oberflächenenergie.
Warum schillert sie?
Licht wird an beiden Seiten des dünnen Films reflektiert. Die zurückkommenden Lichtwellen können sich gegenseitig verstärken oder abschwächen. Je nach Dicke der Haut und Blickwinkel bleiben andere Farben besonders sichtbar. Das heißt Interferenz.
Die Haut verändert sich ständig: Wasser läuft nach unten und verdunstet. Daher wandern die bunten Muster. Wird der Film an einer Stelle zu dünn oder gestört, reißt er und die Blase platzt. Berühren sich mehrere Blasen, können ihre gemeinsamen Flächen auch deutlich von einer Kugel abweichen.
Schau einer Blase beim Formen zu
- Verwende fertige Seifenblasenflüssigkeit und einen großen Pustering.
- Puste langsam eine Blase und beobachte sie unmittelbar nach dem Ablösen.
- Sieh dir die wechselnden Farben an. Vergleiche eine einzelne Blase mit zwei Blasen, die sich berühren.
Seifenblasenflüssigkeit nicht trinken und nicht in die Augen bringen. Wische verschüttete Flüssigkeit auf.
Zum Mitnehmen
Eine freie Blase wird rund, weil eine Kugel dieselbe Luftmenge mit der kleinsten Oberfläche umschließt.
Welche Form braucht für dieselbe Luftmenge die kleinste Oberfläche?
Quellen & Weiterlesen
Exploratorium · The Shape of Bubbles ↗Exploratorium · Soap and Surface Tension ↗Exploratorium · See Colors in Bubbles ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
