肥皂泡為什麼看起來是彩虹色的?

琥珀肥皂泡的表面,有彩虹般的顏色在搖曳流動呢。肥皂水明明沒有顏色,真是不可思議。
30秒看懂答案
創造出顏色的,其實就是光本身喔。
創造出顏色的,其實就是光本身喔。肥皂泡看起來是彩虹色,是因為在薄膜外側和內側反射的2道光重疊在一起,每種顏色有的互相加強、有的互相抵消。看得到哪種顏色,由膜的厚度決定。膜的厚度每個地方都不同,又會隨著時間改變,所以顏色看起來會搖搖晃晃地流動。

光的波重疊會互相加強
光像波一樣前進,顏色不同,波的長度也不同。紅光的波比較長,紫光的波比較短。根據美國科學館探索館(Exploratorium)的說明,2道光的波如果波峰和波峰重疊,就會互相加強;波峰和波谷重疊,就會互相抵消。這叫做「干涉」。
在膜的正反兩面反射2次
光照到肥皂泡時,一部分在膜的外側表面反射,一部分進入膜裡,在內側表面反射。在內側反射的光,多走了膜的厚度那段距離,所以和外側的光重疊時,波會錯開。於是依膜的厚度不同,某些顏色被抵消,剩下的顏色混在一起被我們看到。

琥珀重點就在於光會在膜的正面和背面反射2次呢。
厚度不同,看到的顏色就不同
紅光的波比較長,要抵消它需要比較厚的膜。根據探索館的說明,膜越來越薄時,被抵消的顏色會依紅、黃、綠、藍的順序改變,看到的顏色也會依藍綠、藍、紫紅、黃的順序變化。肥皂液會因為重量往下流,所以越上面越薄,顏色有時會排成條紋。
變黑就是要破的信號
膜變得非常薄時,因為光在外側表面反射時,波的方向會翻轉過來,所有的顏色都會被抵消,膜看起來就黑黑的。新南威爾斯大學的說明也提到,膜的上方變得比光的波長薄很多時,看起來就是黑色的。這個黑色部分一出現,就是快要破掉的信號。
想知道更多
- 雨後路面上的油膜、鮑魚殼的內側、某些鳥的羽毛和昆蟲的翅膀會閃著彩虹色,也是因為同樣的光的干涉。
- 在肥皂液裡加入甘油,液體會變得比較黏、流得比較慢,膜就比較容易撐得久。

琥珀在薄膜上反射的光重疊,就產生了顏色。泡泡變得黑黑的時候,就是快要說再見的信號了呢。
三選一小測驗
肥皂泡為什麼看起來有彩虹色?
看答案
- 泡泡水本身有顏色
- 反射的光互相重疊
- 薄膜吸收了光的顏色
反射的光互相重疊 薄膜外側和內側反射的光重疊在一起,有些顏色互相增強,有些互相抵消。看到哪種顏色,由薄膜的厚度決定。
薄膜外側和內側反射的光重疊在一起,有些顏色互相增強,有些互相抵消。看到哪種顏色,由薄膜的厚度決定。
下一題 ›參考資料
- Bubble ColorsExploratorium(英文)
- Soap-bubbles, interference colours, surface tension, minimal shapesUNSW Sydney, School of Physics (Physclips)(英文)
本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。



