ดูต้นฉบับสำหรับ ฟอง

[[ไฟล์:Air_bubbles_in_a_pool_as_a_man_surfaces_for_air.jpg|thumb| ฟองอากาศใน [[สระว่ายน้ำ]]]]
[[ไฟล์:Soda_bubbles_macro.jpg|right|thumb| ฟอง[[แก๊ส|ก๊าซ]] ใน [[น้ำอัดลม]]]]
[[ไฟล์:Yellowstone_mud_pot_p1090998.jpg|thumb| ฟองก๊าซใน [[โคลน|บ่อโคลนเดือด]]]]
[[ไฟล์:USA_tar_bubble_la_brea_CA.jpg|thumb| ฟองก๊าซใน [[บ่อน้ำมันดิน]]]]
[[ไฟล์:Frostedbubble2.jpg|thumb| ฟองสบู่แข็ง จากการเป่าฟองสบู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิบรรยากาศต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก ๆ <ref>Dailymail [https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2818701/Watch-bubbles-FREEZE-slow-motion-Ultra-HD-cameras-capture-delicate-structures-turn-ice-shattering.html?utm_content=buffer8a862&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer Watch bubbles FREEZE in slow motion: Ultra HD cameras capture delicate structures turning into ice before shattering] สืบค้นเมื่อ 22 ธันวาคม 2563.</ref>]]
[[ไฟล์:Misha_Kahn_Frame_Magazine_Profile_Portrait_2016.jpg|thumb| การเป่า(ฟอง)หมากฝรั่ง]]
[[ไฟล์:DetalleNivelDeBurbuja.jpg|thumb| ฟองที่เป็นตัวบ่งชี้ใน[[ระดับน้ำ]]]]

'''ฟอง''' ({{langx|en|bubbles}}) เป็น[[wiktionary:globule|ก้อนกลม]]หรือทรงกลมขนาดเล็ก ของสารหนึ่งในอีกสารหนึ่ง โดยทั่วไปหมายถึง [[แก๊ส|ก๊าซ]]ใน[[ของเหลว]]<ref>{{Cite book|last=Subramanian|first=R. Shankar|url=https://books.google.com/books?id=zcWLcDtwI3YC&q=A+bubble+is++one+substance+in+another%2C+usually+gas+in+a+liquid.&pg=PA3|title=The Motion of Bubbles and Drops in Reduced Gravity|last2=Balasubramaniam|first2=R.|date=2001-04-09|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521496056|language=en}}</ref> จึงมักเรียกว่า '''ฟองอากาศ''' ตามคำอธิบายของ[[ปรากฎการณ์มารันโกนี]] (Marangoni effect) ฟองอากาศอาจยังคงสภาพเหมือนเดิม แม้เมื่อลอยมาถึงพื้นผิวของสารที่มันแทรกตัวอยู่

== ตัวอย่างทั่วไป ==
ฟอง มีให้เห็นหลายแห่งในชีวิตประจำวัน เช่น

* ฟองที่เกิดจาก[[นิวเคลียส|การก่อตัวตกตะกอน]]  (nucleation) ขึ้นเองตามธรรมชาติของ[[คาร์บอนไดออกไซด์]] ที่[[อิ่มตัวยิ่งยวด]]ใน[[น้ำอัดลม]]
* ฟองของ[[ไอน้ำ]] ในน้ำเดือด
* เมื่อ[[บรรยากาศของโลก|อากาศ]] ผสมลงในน้ำที่อยู่ในสภาพปั่นป่วน เช่นกระแสน้ำใต้น้ำตก
* [[ทะเลโฟม]] ซึ่งเป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นโดยสภาพปั่นป่วนของน้ำทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสารอินทรีย์โปรตีนลิกนินและไขมันที่ละลายในความเข้มข้นสูงกว่า จากแหล่งต่าง ๆ เช่น การสลายตัวนอกชายฝั่งของสาหร่ายสารประกอบเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นสารลดแรงตึงผิวหรือสารทำให้เกิดฟอง
* [[ฟองสบู่]]
* ฟองก๊าซ ที่เป็นผลของปฏิกิริยาทางเคมี เช่น [[โซเดียมไบคาร์บอเนต|เบกกิ้งโซดา]] รวมกับ [[น้ำส้มสายชู]]
* ฟองของก๊าซที่ติดอยู่ในเนื้อ[[แก้ว]]ระหว่างการผลิต
* ฟองที่เป็นตัวบ่งชี้ใน[[ระดับน้ำ]] (precision level หรือ spirit level หรือ bubble level) — อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการวัดระดับความเอียงของระนาบ

== ฟิสิกส์และเคมี ==
ฟองก่อตัวและรวมตัวกันเป็นรูปทรงกลม เนื่องจากรูปร่างเหล่านั้นอยู่ในสถานะพลังงานที่ต่ำกว่า สำหรับคำอธิบายทางฟิสิกส์และเคมี โปรดดู [[นิวเคลียส|การก่อตัวตกตะกอน]]  (nucleation) 

=== ลักษณะ ===
ฟองอากาศ สามารถมองเห็นได้เนื่องจากมี [[ดรรชนีหักเห|ดัชนีการหักเหของแสง]] (RI) ที่แตกต่างจากสารโดยรอบ ตัวอย่างเช่น RI ของอากาศมีค่าประมาณ 1.0003 และ RI ของน้ำอยู่ที่ประมาณ 1.333 [[กฎของ Snell|กฎของสเนลล์]] อธิบายว่าการเปลี่ยนทิศทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่วนต่อประสานระหว่างสองตัวกลางที่มีค่า RI ต่างกัน ดังนั้นจึงสามารถระบุฟองอากาศได้จากการ[[การหักเห|หักเหของแสง]] และ[[การสะท้อนกลับทั้งหมด|การสะท้อนกลับหมด]]ของแสง แม้ว่าตัวกลางที่ถูกแช่และในน้ำจะมีความโปร่งใสก็ตาม

คำอธิบายข้างต้นอธิบายเฉพาะฟองของสื่อหนึ่งที่จมอยู่ในตัวกลางอื่นเท่านั้น (เช่น ฟองก๊าซในน้ำอัดลม) ปริมาตรของ[[ฟองเมมเบรน]] (เช่นฟองสบู่) จะไม่บิดเบือนแสงมากนักและสามารถมองเห็นฟองเมมเบรนเนื่องจาก[[การเลี้ยวเบนของฟิล์มบาง|การแทรกสอดในฟิล์มบาง]] (thin-film diffraction) และการสะท้อนแสงสมบูรณ์ (specular reflection)

=== การประยุกต์ใช้งาน ===
การก่อตัวตกตะกอน (nucleation) สามารถเกิดขึ้นได้โดยเจตนาเช่น การสร้าง [[bubblegram]] ในของแข็ง

ในการถ่ายภาพ[[คลื่นเสียงความถี่สูง|อัลตราซาวนด์]]ทางการแพทย์จะใช้ฟองอากาศห่อหุ้มขนาดเล็กที่เรียกว่า [[อัลตราซาวนด์ที่เพิ่มความคมชัด|คอนทราสต์เอเจนต์]] เพื่อเพิ่มความคมชัด

ในการพิมพ์แบบ[[เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท|อิงค์เจ็ท]] ฟองไอของน้ำหมึกเป็น[[ตัวกระตุ้นให้ทำงาน|ตัวกระตุ้น]] บางครั้งใช้เป็น[[ตัวกระตุ้นให้ทำงาน]]ในงาน[[ไมโครฟลูอิดิกส์]] อื่น ๆ ได้แก่ ในงาน[[อณูชีววิทยา]] เช่น [[การวิเคราะห์ดีเอ็นเอ]]  <ref>R. J. Dijkink, J. P. van der Dennen, C. D. Ohl, [[Andrea Prosperetti|A. Prosperetti]],''The ‘acoustic scallop’: a bubble-powered actuator'', J. Micromech. </ref>

การสลายตัวอย่างรุนแรงของฟองอากาศ ([[โพรงอากาศ]]) ใกล้พื้นผิวที่เป็นของแข็ง และผลของการเกิดไอพ่นปะทะ (การย้อยกลับของกระแสก๊าซหรือของเหลวที่พ่นออกมาอย่างรวดเร็วก่อนหน้า) ที่เกิดขึ้นนำไปใช้เป็นกลไกของ[[การทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง]] ปรากฎการณ์เดียวกันนี้ในขนาดที่ใหญ่กว่าใช้ในอาวุธระเบิดแบบวิ่งเข้าหาเป้า เช่น [[บาซูกา|บาซูก้า]] และ[[ตอร์ปิโด]] [[กุ้งดีดขัน]]ยังใช้ผลของฟอง (โพรง) ที่ยุบตัวเป็นอาวุธ ผลเดียวกันนี้ใช้ในการรักษา[[โรคนิ่วไต|นิ่วในไต]]ซึ่งเรียกว่าการใช้คลื่นเสียงนอกกายสลายนิ่ว (extracorporeal shock wave lithotripsy, ESWL) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเช่น [[โลมา]] และ [[วาฬ]] ใช้ฟองอากาศเพื่อความบันเทิงหรือเป็นเครื่องมือช่วยล่าเหยื่อ [[การเติมอากาศ|เครื่องเติมอากาศ]] (aerator) ใช้หลักการนี้โดยทำให้เกิดการสลายตัวของก๊าซในของเหลว โดยการฉีดฟองอากาศซึ่งเพิ่มแรงดันของน้ำในขณะที่ใช้ปริมาณน้ำลดลง

[[วิศวกรรมเคมี|วิศวกรเคมี]] และ [[วิศวกรรมโลหการ|วิศวกรโลหการ]] อาศัยฟองอากาศในการปฏิบัติงาน เช่น[[การกลั่น]] [[การดูดซับ]] [[การลอยตัว]] และ[[การทำแห้งแบบพ่นฝอย]] กระบวนการที่ซับซ้อนเหล่านี้มักต้องคำนึงถึง มวล การถ่ายเทความร้อน และการสร้างโดยการจำลองแบบจากหลัก[[พลศาสตร์ของไหล]] <ref>{{Cite book|last=Weber|title=Bubbles, Drops and Particles|publisher=Dover Publications|year=1978|isbn=978-0-486-44580-9|location=New York|display-authors=etal}}</ref>

[[ตุ่นจมูกดาว]] และ[[หนูผี]] สามารถดมกลิ่นใต้น้ำได้โดยหายใจเข้าทาง[[รูจมูก]]อย่างรวดเร็วและทำให้เกิดฟอง <ref> {{Cite web|last=Roxanne Khamsi|title=Star-nosed mole can sniff underwater, videos reveal|url=https://www.newscientist.com/article/dn10834-starnosed-mole-can-sniff-underwater-videos-reveal.html#.Uqyu-_RDuSo}}</ref>

=== การไหลเป็นจังหวะ ===
เมื่อฟองอากาศถูกรบกวน (เช่น เมื่อฉีดฟองก๊าซใต้น้ำ) ผนังฟองจะสั่น ซึ่งมักสังเกตเห็นได้ยากจากการถูกบดบังของ[[การวิรูป]]ของทรงฟอง (การเสียรูปของฟอง) ที่เห็นได้ง่ายกว่าจากขนาดของปรากฏการณ์ที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก องค์ประกอบของการแกว่งจะเปลี่ยนปริมาตรของฟอง (หมายถึงการไหลที่เป็นจังหวะ เช่น ชีพจร) ในกรณีควบคุมที่ไม่มี[[สนามเสียง]]จากภายนอกรบกวนจะทำให้เกิด[[ความถี่ธรรมชาติ]]ของฟอง การไหลเป็นจังหวะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการแกว่ง (oscillation) จากการเปลี่ยนปริมาตรของก๊าซจะทำให้ความดันเปลี่ยนไปเป็น และนำไปสู่การเปล่ง[[เสียงสะท้อน]] (emission of sound) ตามความถี่ธรรมชาติของฟอง สำหรับฟองอากาศในน้ำฟองอากาศขนาดใหญ่ (ในสภาวะ[[แรงตึงผิว|ความตึงผิว]]และ[[การนำความร้อน]] ที่เล็กน้อย) จะผ่านการไหลเป็นจังหวะแบบ[[กระบวนการอะเดียแบติก|อะเดียแบติก]] ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีการถ่ายเทความร้อนจากของเหลวไปยังก๊าซหรือในทางกลับกัน ความถี่ธรรมชาติของฟองดังกล่าวถูกกำหนดโดยสมการ: <ref>Minnaert, Marcel, On musical air-bubbles and the sounds of running water, Phil. </ref> <ref name="Leighton">Leighton, Timothy G., The Acoustic Bubble (Academic, London, 1994).</ref>

: <math>f_0 = {1 \over 2 \pi R_0}\sqrt{3 \gamma p_0 \over \rho}</math>

ตัวแปร :

* <math>\gamma</math> คือ [[อัตราส่วนความจุความร้อน|อัตราส่วนความร้อนจำเพาะ]] ของก๊าซ
* <math>R_0</math> คือ รัศมี ณ [[สถานะคงที่|สภาวะคงตัว]]
* <math>p_0</math> คือ [[ความดัน]] ณ สภาวะคงตัว (ความดันบรรยากาศ)
* <math>\rho</math> คือ [[ความหนาแน่น]]ของ[[มวล]] ของของเหลวโดยรอบ

สำหรับฟองอากาศในน้ำ ฟองอากาศขนาดเล็กกว่าจะผ่านการไหลเป็นจังหวะในกระบวน[[ไอโซเทอร์มอล]] (กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิคงที่ ความดันและปริมาตรจะเปลี่ยนไป) สมการที่สอดคล้องกันสำหรับฟองอากาศขนาดเล็กของแรงตึงผิว σ (ในสภาวะ[[ความหนืด|ความหนืดของ]]ของเหลวมีเล็กน้อย) คือ <ref name="Leighton">Leighton, Timothy G., The Acoustic Bubble (Academic, London, 1994).</ref>

: <math>f_0 = {1 \over 2 \pi R_0}\sqrt{{3 p_0 \over \rho}+{4 \sigma \over \rho R_0}}</math>

ฟองอากาศที่กลอกกลิ้งจากการติดอยู่ใต้ผิวน้ำ เป็นที่มาของ[[เสียง]]ของเหลวที่สำคัญ เช่น ฟองอากาศภายในข้อนิ้วของเราและเสียงของ[[การหักข้อนิ้ว]] <ref>{{Cite journal|last=Chandran Suja|first=V.|last2=Barakat|first2=A. I.|date=2018-03-29|title=A Mathematical Model for the Sounds Produced by Knuckle Cracking|journal=Scientific Reports|language=En|volume=8|issue=1|pages=4600|bibcode=2018NatSR...8.4600C|doi=10.1038/s41598-018-22664-4|issn=2045-2322|pmc=5876406|pmid=29599511}}</ref> หรือ เมื่อเม็ด[[ฝน]] กระทบผิวน้ำ <ref>{{Cite journal|last=Prosperetti|first=Andrea|last2=Oguz, Hasan N.|year=1993|title=The impact of drops on liquid surfaces and the underwater noise of rain|journal=Annual Review of Fluid Mechanics|volume=25|pages=577–602|bibcode=1993AnRFM..25..577P|doi=10.1146/annurev.fl.25.010193.003045}}</ref><ref>{{Cite web|last=Rankin|first=Ryan C.|date=June 2005|title=Bubble Resonance|url=http://ffden-2.phys.uaf.edu/311_fall2004.web.dir/Ryan_Rankin/bubble%20resonance.htm|access-date=2006-12-09|website=The Physics of Bubbles, Antibubbles, and all That|archive-date=2019-11-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20191121085916/http://ffden-2.phys.uaf.edu/311_fall2004.web.dir/ryan_rankin/bubble%20resonance.htm|url-status=dead}}</ref>

== สรีรวิทยาและการแพทย์ ==
การบาดเจ็บจากการเกิดฟองและพองโตในเนื้อเยื่อของร่างกาย จากกลไกของ[[โรคลดความกด|โรคจากการลดความกดอากาศ]] หรือ โรคน้ำหนีบ (decompression sickness) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกายได้รับก๊าซเฉื่อย (ก๊าซไนโตรเจน) ภายใต้ความกดดัน (การดำน้ำของนักดำน้ำทั่วไปเป็นอากาศอัด) จนเกิดภาวะอิ่มตัวอย่างยิ่งยวด เมื่อมีการลดความกดดันอย่างรวดเร็ว (การดำขึ้นสู่ผิวน้ำ) เนื้อเยื่อจึงคายก๊าซไนโตรเจนที่เกินออกเกิดเป็นฟองอากาศ และเข้าสู่ระบบต่าง ๆ ของร่างกายรวมทั้งระบบการไหลเวียนของเส้นเลือด ฟองก๊าซเกิดขึ้นเกินกว่าความสามารถของร่างกายที่จะกำจัดได้ ทำให้เนื้อเยื่อและหลอดเลือดได้รับบาดเจ็บและเกิดการอักเสบจากการเบียดแทรก บีบกด จากฟองอากาศ หรือการขวางการไหลเวียนของหลอดเลือด เนื้อเยื่อเกิดการขาดเลือด และเกิดการอุดตันในส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย<ref>งานเวชศาสตร์ใต้น้ำ โรงพยาบาลวชิระภูเก็ต [http://www.vachiraphuket.go.th/hc/index.php?name=data&file=showdata&id=4 การเจ็บป่วยจากการดำน้ำ]{{ลิงก์เสีย|date=กันยายน 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} 29 พฤศจิกายน 2554.</ref>

[[ฟองอากาศอุดหลอดเลือด|ภาวะฟองอากาศอุดหลอดเลือด]] สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อฟองอากาศถูกนำเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต และฟองอากาศหลุดเข้าไปอยู่ในเส้นเลือดซึ่งมีขนาดเล็กเกินกว่าที่ฟองนั้นจะผ่านได้ ภายใต้ความแตกต่างของความดัน ภาวะฟองอากาศอุดหลอดเลือดอาจเกิดขึ้นจากการรักษาอาการ[[โรคลดความกด|โรคจากการลดความกดอากาศ]]โดยการบำบัดด้วยแรงดันบรรยากาศสูง (hyperbaric exposure) หรือการบาดเจ็บจากการขยายมากเกินไปของปอด ([[การบาดเจ็บจากแรงกดดัน]]) หรือเกิดในระหว่าง[[การฉีดเข้าหลอดเลือดดำ]] หรือระหว่าง[[ศัลยศาสตร์|การผ่าตัด]]

== ดูเพิ่ม ==

* [[โซโนลูมิเนสเซนส์|Sonoluminescence]]
* [[โฟม (คอลลอยด์)|โฟม]]

== อ้างอิง ==
<references />
[[หมวดหมู่:กลศาสตร์ของไหล]]