三分鐘談科普
不知道大家有沒有注意到，每到下雨天，你都會在路上看到一團油漬，踩起來很滑，而且它們的顏色會隨著角度不斷變化，像彩虹一樣。 但是你知道它是怎麼來的嗎？為什麼石油具有這樣的特性？
實際上，它與光的反射和干涉有關。 光的本質是各種波長的電磁波，波長的差異也會引起顏色的差異。 當光從一種介質進入另一種介質時，會發生折射，即光的方向發生變化。 同時，光也在兩種介質的交界處被反射，即一部分光彈回原來的介質。 這就是為什麼我們可以在鏡子裡看到自己。
那麼，油漬與光的反射和折射有什麼關係呢？讓我們先來看看什麼是油漬。 油漬是由水表面的油滴形成的薄膜，其厚度很小，只有幾百奈米，相當於人類頭髮的千分之一。 這樣的薄膜就像光的三明治，上下兩層是空氣和水，中間只有油。
當光線與油膜相遇時，它第一次與表面相遇，並迅速反射回來這樣，光線就會再次來到前面，然後會引起一定的反射。 這樣，光線像撞球一樣在油膜的平面之間來回反射。
這樣，我們可以看到兩束反射光，一束是從油膜前部反射回來的，另一束是從油膜後部反射回來的。 這兩束光，由於距離不同，會有一定的相位差，也就是說，它們的波峰和波谷不一定對齊。 這樣，當它們重合在一起時，就會發生干擾。
那麼這種干擾會怎樣呢？這取決於相位差的大小。 如果這個差值是波長一半的整數倍，那麼兩束光就會相互增強，形成明亮的條紋;如果相位差是波長一半的奇數倍，則兩束光相互抵消，形成暗條紋。
然而，這只是其中一種情況，我們還需要考慮到光的折射率會受到波長和介質差異的影響，光的速度和方向也會受到影響，這就導致油膜中不同波長的光的相位差不會相同， 所以干擾的結果也會受到影響。
這意味著對於給定的薄膜厚度，某些波長的光將被增強，而其他波長將被抵消。 這樣，我們可以看到不同的顏色。 而且由於油漬的厚度不均勻，所以在不同位置反射回來的顏色也不同。 這會產生彩虹般的效果。
這就是為什麼油漬呈現出五彩斑斕的外觀。 它是光的反射和干涉的結果，也是自然界中奇妙的現象。 在17世紀，當時的人們普遍認為自然光是一種沒有顏色的光，包括當時的著名學者亞里斯多德，但有一位年輕的學者卻不這麼認為，他就是牛頓，他認為自然光是多種顏色的光的組合，為了檢驗這個猜想， 他做了乙個很有意思的實驗，在乙個昏暗的房間裡，放了乙個稜鏡，窗簾開啟後，當陽光穿過稜鏡時，在它後面的牆上分解成五顏六色的光，這就是我們所說的光譜，所以牛頓得出結論，太陽光是由這些光譜融合在一起的，雖然它看起來是白色的， 它包含了大自然的所有顏色，因此自然光是最美麗的。
最後，如果你對這個問題感興趣，可以用稜鏡或者肥皂泡做一些類似的實驗，觀察光的分色和干涉效果，相信你也會被美麗的場景所震撼。