что находится в мыльном пузыре

Мыльный пузырь

Мыльный пузырь — тонкая многослойная плёнка мыльной воды, наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью. Мыльные пузыри обычно существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Их часто используют в своих играх дети.

Из-за недолговечности мыльный пузырь стал синонимом чего-то привлекательного, но бессодержательного и недолговечного. Иногда акции на новых рынках сравнивают с мыльными пузырями, в случае искусственного раздутия их ценности их называют «дутыми».

Содержание

Структура стенки мыльного пузыря

Плёнка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключённого между двумя слоями молекул, чаще всего мыла. Эти слои содержат в себе молекулы, одна часть которых является гидрофильной, а другая гидрофобной. Гидрофильная часть привлекается тонким слоем воды, в то время как гидрофобная, наоборот, выталкивается. В результате образуются слои, защищающие воду от быстрого испарения, а также уменьшающие поверхностное натяжение.

Физические основы

Поверхностное натяжение и форма

Пузырь существует потому, что поверхность любой жидкости (в данном случае воды) имеет некоторое поверхностное натяжение, которое делает поведение поверхности похожим на поведение чего-нибудь эластичного. Однако, пузырь, сделанный только из воды, нестабилен и быстро лопается. Для того, чтобы стабилизировать его состояние, в воде растворяют какие-нибудь поверхностно-активные вещества, например, мыло. Распространённое заблуждение состоит в том, что мыло увеличивает поверхностное натяжение воды. На самом деле, оно делает как раз обратное, уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Когда мыльная плёнка растягивается, концентрация мыльных молекул на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Таким образом, мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. В дополнение к этому, мыло предохраняет воду от испарения, тем самым делая время жизни пузыря еще больше.

Сферическая форма пузыря также получается за счёт поверхностного натяжения. Силы натяжения формируют сферу потому, что сфера имеет наименьшую площадь поверхности при данном объёме. Эта форма может быть существенно искажена потоками воздуха и самим процессом надувания пузыря. Однако, если оставить пузырь плавать в спокойном воздухе, его форма очень скоро станет близкой к сферической.

Замерзание пузырей

Если надуть пузырь при температуре −15 °C, то он замёрзнет при соприкосновении с поверхностью. Воздух, находящийся внутри пузыря, будет постепенно просачиваться наружу и в конце концов пузырь разрушится под действием собственного веса.

При температуре −25 °C пузыри замерзают в воздухе и могут разбиться при ударе о землю. Если при такой температуре надуть пузырь тёплым воздухом, то он замёрзнет почти в идеальной сферической форме, но по мере того, как воздух будет охлаждаться и уменьшаться в объёме, пузырь может частично разрушиться, и его форма будет искажена. Пузыри, надутые при такой температуре, всегда будут небольшими, так как они будут быстро замерзать, и если продолжать их надувать, то они лопнут.

Объединение пузырей

Когда два пузыря соединяются, они принимают форму с наименьшей возможной площадью поверхности. Их общая стенка будет выпячиваться внутрь большего пузыря, так как меньший пузырь имеет бо́льшую среднюю кривизну и большее внутреннее давление. Если пузыри одинакового размера, их общая стенка будет плоской.

Правила, которым подчиняются пузыри при соединении, были экспериментально установлены в XIX веке бельгийским физиком Жозефом Плато и доказаны математически в 1976 г. Жаном Тейлором.

Пузыри, не подчиняющиеся этим правилам, в принципе могут образовываться, однако будут сильно неустойчивыми и быстро примут правильную форму либо разрушатся. Пчёлы, которые стремятся уменьшить расход воска, соединяют соты в ульях также под углом 120°, формируя, тем самым, правильные шестиугольники.

Интерференция и отражения

Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки.

Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности. Наблюдаемый в отражении цвет излучения определяется интерференцией этих двух отражений. Поскольку каждый проход света через плёнку создает сдвиг по фазе пропорциональный толщине плёнки и обратно пропорциональный длине волны, результат интерференции зависит от двух величин. Отражаясь, некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки.

По мере того, как плёнка становится тоньше из-за испарения воды, можно наблюдать изменение цвета пузыря. Более толстая плёнка убирает из белого света красный компонент, делая тем самым оттенок отражённого света сине-зелёным. Более тонкая плёнка убирает жёлтый (оставляя синий свет), затем зелёный (оставляя пурпурный), и затем синий (оставляя золотисто-жёлтый). В конце концов стенка пузыря становится тоньше, чем длина волны видимого света, все отражающиеся волны видимого света складываются в противофазе и мы перестаем видеть отражение совсем (на тёмном фоне эта часть пузыря выглядит «чёрным пятном»). Когда это происходит, толщина стенки мыльного пузыря меньше 25 нанометров, и пузырь, скорее всего, скоро лопнет.

Эффект интерференции также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Таким образом, даже если бы толщина стенки была везде одинаковой, мы бы всё равно наблюдали различные цвета из-за движения пузыря. Но толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно мы можем наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз.

На этой диаграмме изображены два луча красного света (лучи 1 и 2). Оба луча разбиваются на два, но нас интересуют только те части, которые изображены сплошными линиями. Рассмотрим луч, выходящий из точки Y. Он состоит из двух лучей, наложившихся один на другой: части луча 1, которая прошла через стенку пузыря и части луча 2, которая отразилась от внешней поверхности. Луч, прошедший через точки XOY путешествовал дольше луча 2. Допустим, случилось так, что длина XOY пропорциональна длине волны красного света, поэтому два луча складываются в фазе.

Эта диаграмма похожа на предыдущую, за исключением того, что длина волны света другая. В этот раз расстояние XOY непропорционально длине волны, и лучи складываются в противофазе. В результате, синий свет не отражается от пузыря с такой толщиной стенки.

Это компьютерное изображение показывает цвета, отражённые тонкой плёнкой воды, освещённой неполяризованным белым светом.

Математические свойства

Плёнка мыльного пузыря всегда стремится минимизировать свою площадь поверхности. Это связано с тем, что свободная энергия жидкой плёнки пропорциональна площади её поверхности и стремится к достижению минимума:

где — поверхностное натяжение вещества, а — полная площадь поверхности плёнки. Оптимальная форма отдельного пузыря — сфера, однако несколько пузырей, объединённых вместе, имеют гораздо более сложную форму.

Как делать мыльные пузыри

Самый простой способ — использовать специальную жидкость для мыльных пузырей (которая продается в качестве игрушки) или просто смешать средство для мытья посуды с водой. Но последний способ может не дать таких хороших результатов, каких хотелось бы получить, поэтому вот несколько приёмов, помогающих улучшить результат:

Компоненты

Процедура

Шоу мыльных пузырей

Шоу мыльных пузырей это и развлечение и искусство. Создание эффектных пузырей требует от артиста высокого уровня мастерства, а также способности приготовить мыльный раствор идеального качества. Некоторые художники создают гигантские пузыри, часто обертывающие объекты или даже людей. Другим удаётся создать пузыри в форме куба, тетраэдра и других фигур. Часто, для усиления визуального эффекта, пузыри заполняют дымом или горючим газом, сочетают с лазерной иллюминацией или открытым огнем.

Источник

О санитарно-гигиенических требованиях к баням и саунам.

О санитарно-гигиенических требованиях к баням и саунам.

Внутреняя планировка бани должна соответствовать гигиеническому принципу поточности, который предусматривает последовательное продвижение посетителей по схеме: гардероб, раздевальная, мыльная, парильная. Санузлы размещаются при раздевальных.

Системы водоснабжения бань должны обеспечивать бесперебойную подачу холодной и горячей воды, соответствующей санитарно-эпидемиологическим требованиям к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения и горячего водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения»)

Все помещения бань должны быть обеспечены искусственным освещением.

Особое внимание в гигиеническом и противоэпидемическом отношении уделяется раздевальной, где создаются тесный контакт между пришедшими и вымывшимися людьми. Раздевальная не должна перегружаться, её требуется своевременно убирать и дезинфицировать. Раздевальные обеспечиваются отдельными сидениями и вешалками для одежды каждого посетителя.

Парильные оборудуются полками или сидениями, отделка выполняется из материалов, безопасных для человека.

В раздевальных и мыльных должны быть установлены емкости с крышками для сбора использованного белья, веников, банных принадлежностей.

Источник

Опасны ли плавающие мушки и вспышки?

Наверняка вы сталкивались с таким явлением, как плавающие мушки перед глазами и блики. Это крошечные фигурки, линии, тени или пятнышки, которые по ощущениям дрейфуют по поверхности глаза. Возможно, вы задавались вопросом, что это такое и не опасный ли это симптом. Чаще всего появление плавающих пятнышек является нормальным явлением и не указывает на проблемы со зрением или состоянием глаз. Однако когда этот симптом становится слишком частым и сопровождаются бликованием, это может указывать на более серьезную проблему.

Блики – это вспышки света в виде нитей или звездочек. Это может быть либо одна вспышка в ​​одной визуальной зоне, либо несколько вспышек в более широкой области. Иногда вспышки можно не заметить, поскольку они чаще всего появляются сбоку или на периферии.

Если вы внезапно ощутили этот неприятный симптом, или же вспышки и мелькания стали очень частыми, нужно срочно записаться к офтальмологу, чтобы исключить любые серьезные заболевания глаз.

Что вызывает эффект плавающей мушки?

Стекловидное тело глаза представляет собой прозрачный гель, который заполняет большую часть глазного яблока и напоминает сырой яичный белок. Внутри стекловидного тела находятся небольшие комочки белка, которые перемещаются и движутся вместе с вашими глазами. Когда эти крошечные комочки белка отбрасывают тени на сетчатку – светочувствительную поверхность в задней части глаза – вы наблюдаете плавающие тени.

С возрастом стекловидное тело сжимается, образуя больше белков. Вот почему со временем все чаще создаются ощущения, что вы видите плавающие тени. Помутнения чаще встречаются у близоруких людей и диабетиков и чаще возникают после операции по удалению катаракты или травмы глаза.

Если вам надоедает эффект плавающих теней, попробуйте подвигать глазами вверх и вниз или из стороны в сторону, чтобы аккуратно переместить их на периферию зрения.

Что является причиной бликов?

Блики возникают в результате перемещения или натяжения нервных клеток сетчатки. По мере того как стекловидное тело со временем сжимается, оно может тянуть сетчатку, заставляя вас «видеть звезды» или вспышки света. Процесс отделения стекловидного тела от сетчатки называется «заднее отслоение стекловидного тела». Это неопасное для здоровья явление.

Примерно в 16% случаев в процессе отслоения образуются крошечные разрывы в сетчатке, которые могут привести к отслоению сетчатки. Вот это уже опасное состояние, если его не лечить, возможна слепота.

Другие возможные причины того, что вы видите странные вспышки – это травма глаза или мигрень.

Когда обращаться к врачу по поводу плавающих мушек

Если вы испытываете какие-либо из следующих симптомов, незамедлительно обратитесь к окулисту для оказания неотложной офтальмологической помощи.

Симптомы, которые нельзя игнорировать:

Во многих случаях появление мушек перед глазами не вызывает беспокойства; однако вышеуказанные симптомы могут указывать на отслойку сетчатки, и, если ее не лечить, это может вызвать необратимую потерю зрения или даже слепоту.

Если вы ощущаете вышеперечисленные симптомы, то вам стоит попасть к врачу в течение 24 часов. Некоторое время вам придется потерпеть дискомфорт от того, что во время офтальмологического обследования зрачки будут расширены, чтобы офтальмолог мог хорошо рассмотреть периферическую сетчатку, и диагностировать или исключить разрыв сетчатки или другое серьезное состояние. Стоит выяснить, нет ли угрозы зрению. Если это всего лишь неосложненное заднее отслоение стекловидного тела, которое встречается довольно часто или глазная мигрень, то можете вздохнуть с облегчением.

Источник

Физика мыльных пузырей

Мой учитель по физике предложила поучаствовать в конкурсе «Я учу физику». Я сразу принял это предложение, так как физика стала моим любимым предметом.

Почему я выбрал тему «Физика мыльных пузырей»?

У меня есть маленькая сестрёнка, которая любит всех удивлять. Каждый день я поражаюсь ею. И, конечно, я решил сделать для нее сюрприз!

В мыльном пузыре присутствуют 3 важных элемента:

Остановлюсь на каждой теме и попытаюсь ее раскрыть.

Знание явления «диффузии» необходимо было мне для того, чтобы узнать, как сделать наилучший раствор для мыльного пузыря. Как же сделать лучший мыльный раствор? В ходе работы выяснил, что мне необходимы для опытов:

Это основные компоненты для создания мыльного раствора. В видеоролике будет предложено 3 раствора для мыльного пузыря.

Далее я узнал для чего мне надо знать закон Паскаля. Сейчас я смело могу сказать своей младшей сестре, что мыльный пузырь имеет форму шара, так как давление внутри жидкости или газа во всех направлениях одинаково.

И действительно, почему пузырь имеет форму шара?

Как же выдуваются мыльные пузыри? Почему некоторые пузыри поднимаются, а потом опускаются?

Для того чтобы выдуть мыльный пузырь необходим хороший мыльный раствор. Мы надуваем мыльный пузырь тёплым воздухом изо рта. Этим воздухом мы создаём силу выталкивания, по которой воздух выталкивает плёнку в трубочке и получается пузырь формы шара. Он поднимается, ведь, как я уже говорил, тёплый воздух легче холодного. Остывая, он опускается, ведь остывший воздух тяжелее тёплого. Здесь всё стало ясно!

Из истории: Житель Швейцарии Ханс Рудольф Сутер выдул мыльный пузырь в длину более чем на 4 метра. Впоследствии его имя было внесено в «Книгу рекордов Гиннеса».

Я задался вопросом: Почему мыльные пузыри на солнце переливаются?

Оказалось, что это можно объяснить тоже при помощи физики. Но пока это явление смог узнать информацию от учителя, так как данная тема будет рассматриваться в 8 классе.

Оказалось, что калейдоскоп цветов, которыми переливаются мыльные пузыри, вызывается сложной структурой света и тем, как он отражается от поверхности пузырей. Белый свет состоит из множества цветов, каждый из которых характеризуется собственной длиной волны. Вот так и переливаются мыльные пузыри.

Я надеюсь, что мой проект вам понравится.

При выполнении практических опытов, я помнил о правилах техники безопасности. Я учитывал, что работать с мыльным раствором надо аккуратно, чтобы он не попадал в глаза. Также, размешивая раствор в стеклянной посуде, я работал с ней осторожно.

Источник

Экссудативный отит

Экссудативный отит — патология среднего уха, при которой в барабанной полости постепенно накапливается выпот (экссудативная жидкость). Поскольку экссудат содержит в своем составе белки, его вязкость со временем значительно увеличивается, что приводит к тугоухости. Заболевание нередко протекает без выраженного болевого синдрома, а нарушения слуха развиваются медленно, что не позволяет своевременно заподозрить проблему. Другие названия болезни — «клейкое ухо», секреторный или экссудативный средний отит.

Неослабевающий интерес к данной патологии объясняется многообразием клинических проявлений заболевания, длительностью течения, низкой чувствительностью к стандартной терапии среднего отита, частыми рецидивами, неуклонно приводящими к облитерирующему процессу в среднем ухе и, как следствие, к стойкому снижению слуха у пациентов.

Что это такое

Площадь барабанной полости — около 1 см³. В воздушной среде полости располагаются три слуховых косточки (наковальня, молоточек, стремечко), передающие звуковые колебания на внутреннее ухо. С одной стороны полость ограничена барабанной перепонкой, с другой закрыта основанием стремечка. При экссудативном среднем отите у выпотной жидкости есть только один путь эвакуации — через евстахиеву трубу в носоглотку.

Но диаметр слуховой трубы исчисляется миллиметрами, а ее перешеек составляет 0,8 мм. Вязкая, густая жидкость не может пройти через столь узкое пространство. Накопление этой жидкости и вызывает снижение слуха — из-за нее страдает проводимость звука, возникает эффект аутофонии.

Причины у взрослых

За вентиляцию и дренирование среднего уха отвечает евстахиева труба. В норме она открывается 3-4 раза в минуту, при глотательных движениях. Поступающий кислород абсорбируется сосудами слизистой барабанной полости. Однако при непроходимости евстахиевой трубы внутри полости возникает отрицательное давление, приводящее к постепенному накоплению выпотной жидкости и развитию заболевания. Выпот обычно стерилен, но также может содержать болезнетворные микроорганизмы.

Важным фактором развития как экссудативного среднего отита, так и острого сред него отита (ОСО) является острая респираторная вирусная инфекция. Различие в дальнейшем течении этих заболеваний во многом обусловлено особыми этиологическими и патогенетическими факторами, свойственными ЭСО.

Основные причины обструкции слуховой трубы:

В качестве предрасполагающих факторов выступают загрязненный воздух, вредные привычки (курение), беременность.

Симптомы

Протекает преимущественно бессимптомно. При длительном течении пациенты отмечают снижение слуха. Боль в ушах встречается в основном при острой форме, носит эпизодический характер.

Внешне экссудативный отит у взрослых проявляется изменением цвета барабанной перепонки на сероватый или желтоватый. На осмотре у лор-врача обнаруживаются усиленные опознавательные знаки, смещение светового рефлекса, ретракция легкой или умеренной степени выраженности. Через перепонку могут быть видны воздушные пузырьки или газо-жидкостной уровень.

В течение заболевания выделяют 4 стадии:

Катаральная – (экссудат отсутствует, в полости барабанной перепонки определяется транссудат), продолжительность течения – до 1 мес.;

Секреторная – (серозного экссудата определяется в барабанной полости), продолжительность течения – от 1 до 12 мес.;

Мукозная – (наличие мукозного экссудата), продолжительность течения – от 12 до 14 мес.;

Фиброзная – (в слизистой барабанной полости преобладают дегенеративные процессы), продолжительность течения – более 14 месяцев.

Диагноз выставляется на основе клиники со слов больного, отоскопии, осмотра носоглотки. При необходимости оториноларинголог выполняет тимпанометрию (исследование эластичности перепонки и давления внутри полости среднего уха) для подтверждения наличия экссудата. При подозрении на опухоль рекомендовано КТ пораженной зоны.

По локализации выделяют:

По клинической форме существует:

Лечение

Суть терапии заключается в воздействии на причину. Врач убирает очаг инфекции или устраняет порок, провоцирующий отек.

Консервативная терапия

Если патология вызвана сторонним воспалением (обычно в носоглотке), назначаются противовоспалительные и антибактериальные средства. Необходимо также проводить терапию основного респираторного заболевания: сосудосуживающие капли, назальные спреи с кортикостероидами наподобие мометазона. При остром аллергическом экссудативном среднем отите нос промывают солевыми растворами, закапывают гидрохлорид азеластина. Внутрь при всех состояниях рекомендуют антигистаминные, для снятия отека (особенно при сопутствующей аллергии).

Для ускорения реабилитации при остром экссудативном отите в качестве лечения назначают:

Из современных методов — лазерное облучение. Лазер активизирует процессы регенерации, хорошо снимает воспаление.

Чехонина Элла Мстиславовна

Врач-отоларинголог, фониатр, кандидат медицинских наук, заслуженный врач РФ

Андрияшкин Дмитрий Вячеславович

Амутов Идрис Абдрахимович

Врач-отоларинголог, хирург, кандидат медицинских наук, врач высшей категории

Ефимова Софья Павловна

Кордоняну Татьяна Петровна

Врач-оториноларинголог, ведущий специалист по лазерной хирургии

Рожков Эдуард Алексеевич

Врач-оториноларинголог высшей квалификационной категории, ринохирург-эндоскопист

Габедава Виктория Александровна

Врач-отоларинголог высшей квалификации, кандидат медицинских наук

Хирургические методы

Если не лечить болезнь, в среднем ухе образуется опухолевидное образование — холестеатома. Другим осложнением является гнойный отит с перфорацией перепонки. Поэтому при отсутствии результатов от консервативных мер при экссудативном отите лечение меняют на радикальные методы.

Катетеризация евстахиевой трубы через носоглотку. В трубу вводят катетер — трубку с воронкообразным расширением. С ее помощью осуществляют введение лекарственных средств для разжижения выпота.

Миринготомия. В барабанной перепонке делают отверстие для выхода скопившейся жидкости. Для поддержки дренажа на 2-3 недели, иногда дольше, устанавливают трубку. Метод используется разово, для освобождения полости от выпота. Он позволяет быстро выровнять тимпанальное давление. Однако слишком густой экссудат таким образом удалить невозможно.

Тимпанопункция. Установка шунта, позволяющего непрерывно дренировать полость, вливать муколитики, стероидные препараты и откачивать жидкость.

После лечения экссудативного отита пациент должен продолжительное время наблюдаться у сурдолога и оториноларинголога, поскольку болезнь склонна рецидивировать. Для профилактики следует своевременно лечить ЛОР-патологии. При наличии предрасполагающих факторов рекомендуется избегать скачков давления в окружающей среде — мероприятий, связанных с воздушными путешествиями, подводным плаванием и пр.

Запишитесь на прием по телефону
+7 (495) 021-12-26 или заполнив форму online

Администратор свяжется с Вами для подтверждения записи.
Конфиденциальность Вашего обращения гарантирована.

Автор статьи: Андрияшкин Дмитрий Вячеславович

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: Врач-оториноларинголог, хирург

Источник