¿Por qué las pompas de jabón tienen colores si el jabón es transparente?

Una pompa sale del aro y enseguida luce manchas verdes, rosas y azules. Sin embargo, el agua jabonosa del recipiente parece transparente. ¿De dónde ha salido esa decoración? Los colores aparecen porque la luz reflejada en las dos caras de la película interfiere consigo misma: unas componentes se refuerzan y otras se debilitan. No hace falta que el jabón lleve un arcoíris de pigmentos.

La pompa funciona como un pequeño selector de colores. Y, como su pared cambia continuamente de grosor, la selección tampoco se queda quieta. Lo que ves es luz haciendo cuentas sobre una superficie que apenas tiene espesor.

Dos reflejos y una sola luz

La pared de una pompa es una película de agua con moléculas de jabón en sus superficies. Estas ayudan a que pueda formarse y mantenerse durante un tiempo. La luz que llega desde una ventana o una lámpara encuentra dos fronteras: primero pasa del aire a la película y después, de la película al aire del interior.

En cada frontera se refleja una parte de esa luz. Por eso, hacia tus ojos pueden regresar dos reflejos: uno procedente de la superficie exterior y otro que ha entrado en la película, se ha reflejado en la superficie interior y ha vuelto a salir. El segundo ha recorrido un camino adicional.

Para entender lo que ocurre, piensa en la luz como una onda. Cuando dos ondas coinciden con sus crestas alineadas, se refuerzan: es la interferencia constructiva. Si la cresta de una coincide con el valle de la otra, pueden cancelarse: es la interferencia destructiva. Es parecido a dos ondulaciones que se encuentran en el agua, aunque aquí hablamos de ondas electromagnéticas.

Además, uno de esos reflejos cambia de fase al producirse: el de la frontera del aire con la película. Dicho de forma sencilla, invierte su oscilación respecto al otro. Para calcular qué luz se refuerza hay que tener en cuenta tanto ese cambio como el camino adicional.

El grosor decide el color

La luz blanca contiene muchas longitudes de onda, que asociamos a distintos colores. Como cada una tiene una longitud diferente, el mismo recorrido adicional no produce el mismo resultado para todas. Con cierto grosor de película, algunas se refuerzan y otras se atenúan.

El color que ves es el resultado de esa selección. No significa necesariamente que solo llegue una longitud de onda a tus ojos: pueden llegar varias, en proporciones distintas, y su mezcla produce el tono observado. Por eso aparecen también rosas o púrpuras.

La película tiene un grosor que puede ser comparable a las longitudes de onda de la luz visible, del orden de cientos de nanómetros. Un nanómetro es una milmillonésima de metro: estamos hablando de una pared muchísimo más fina que un cabello.

También importa el ángulo desde el que la luz incide y tú observas. Al cambiarlo, cambia el recorrido dentro de la película y, con él, las condiciones de interferencia. Una misma zona puede mostrar tonos diferentes según cómo la mires. La pompa no se ha repintado: ha cambiado la geometría del encuentro entre los reflejos.

Un arcoíris que se escurre

La pared de la pompa no conserva un grosor uniforme. La gravedad hace que el líquido drene hacia abajo y la evaporación también contribuye a adelgazarla. Además, los movimientos del líquido redistribuyen el espesor. Eso explica las bandas y manchas que se desplazan por su superficie.

Cuando cambia el grosor, cambia qué longitudes de onda se refuerzan. Por eso los colores evolucionan mientras observas. No siguen una simple secuencia de pintura que se borra: son el mapa cambiante de una película líquida.

Si una zona se vuelve extremadamente fina, puede verse casi negra en la luz reflejada. En ese límite, los dos reflejos se cancelan en gran medida para la luz visible. No se ha formado una mancha de tinta: llega muy poca luz reflejada desde allí. Esa región suele aparecer en la parte superior, donde el drenaje adelgaza la película. Hasta el negro de una pompa puede ser un efecto de la luz.