Gelembung (fisika)

Gelembungadalah suatupercikansuatu zat dalam zat lain, biasanyagasdalamcairan.Akibatefek Marangoni, gelembung mungkin tetap utuh saat mencapai permukaan zat yang membenamnya.
Gelembung terlihat di banyak tempat dalam kehidupan sehari-hari, misalnya
Gelembung membentuk dan menyatu, menjadi bentuk bulat karena bentuk bulat berada pada keadaan energi lebih rendah. Untuk fisika dan kimia di belakangnya, lihatnukleasi.
Manusia dapat melihat gelembung karena memilikiindeks bias(IB) yang berbeda dibandingkan zat di sekitarnya. Misalnya, IB udara kira-kira 1,0003 dan IB air sekitar 1,333.Hukum Snellmenggambarkan cara gelombang elektromagnetik mengubah arah pada antarmuka antara dua media dengan IB yang berbeda; dengan demikian gelembung dapat diidentifikasi darirefraksidanpantulan internalmeskipun media yang merendam dan direndam transparan.
Penjelasan di atas hanya berlaku untuk gelembung satu medium yang terendam di media lain (misalnya gelembung gas dalam minuman ringan). Volumegelembung membran(misalnya sabun gelembung) tidak akan banyak mendistorsi cahaya dan seseorang hanya bisa melihat gelembung membran karenadifraksidanrefleksi film tipis.
Nukleasi dapat dengan sengaja diinduksi, misalnya untuk membuatbubblegram.
Dalam pencitraanultrasonikmedis, gelembung kecil yang tertampung yang disebutzat pengkontrasdigunakan untuk meningkatkan kontras.
Dalam pencetakansembur tinta(inkjet) termal, gelembung uap digunakan sebagai aktuator. Mereka kadang-kadang digunakan dalam aplikasimikrofluidika(microfluidics) lainnya sebagai aktuator.
Kehancuran hebat gelembung (kavitasi) di dekat permukaan padat dan tumbukan jet yang dihasilkan merupakan mekanisme yang digunakan dalampembersihan ultrasonik. Efek yang sama, tetapi pada skala yang lebih besar, digunakan pada senjata energi terfokus sepertibazookadantorpedo.Udang pistoljuga menggunakan gelembung kavitasi sebagai senjata. Efek yang sama digunakan untuk mengobatibatu ginjaldalamlithotripter. Mamalia laut sepertilumba-lumbadanpausmenggunakan gelembung sebagai hiburan atau alat berburu.Aeratormenyebabkan pelarutan gas dalam cairan dengan menyuntikkan gelembung.
Insinyurteknik kimiadanmetalurgimengandalkan gelembung untuk operasi seperti distilasi, absorpsi, flotasi danpengeringan semprot. Rumitnya proses yang terlibat sering kali memerlukan pertimbanganperpindahan massadan panas, serta dimodelkan dengan menggunakandinamika fluida.
Condylura cristatadanSorex palustrisbisa mencium bau di bawah air dengan bernapas cepat melalui lubang hidung mereka dan membuat gelembung.
Ketika gelembung terganggu, mereka berdenyut (yaitu, ukurannyaberosilasi) padafrekuensi alamimereka. Gelembung besar (dengan mengabaikantegangan permukaandankonduktivitas termal) mengalami denyutadiabatik, yang berarti tidak ada panas yang ditransfer dari cairan ke gas atau sebaliknya. Frekuensi alami gelembung tersebut ditentukan oleh persamaan:
dengan:
Gelembung yang lebih kecil mengalami denyutisotermal. Persamaan yang sesuai untuk gelembung kecil dengan tegangan permukaan σ (danviskositascairan diabaikan) adalah
Gelembung tereksitasi yang terperangkap di bawah air adalah sumber utamasuaracairan, seperti saattetesanhujanmengenai permukaan air.
Cedera akibat pembentukan dan pertumbuhan gelembung dalam jaringan tubuh adalah mekanismepenyakit dekompresi, yang terjadi ketika gas inert terlarut superjenuh meninggalkan larutan sebagai gelembung selamadekompresi. Kerusakan ini bisa disebabkan oleh deformasi mekanis jaringan akibat pertumbuhan gelembungin situ, atau terhalanginya pembuluh darah di tempat gelembung tersebut bersarang.
Emboli gas arteridapat terjadi saat gelembung gas dimasukkan kesistem peredaran darahdan masuk ke dalam pembuluh darah yang terlalu kecil untuk dilewati di bawah perbedaan tekanan yang ada. Hal ini dapat terjadi sebagai hasil daridekompresisetelah paparan hiperbarik, cederacedera overekspansi paru, selamapemberian cairan intravena, atau selamapembedahan.