הסבר התלמיד:

במעבר מתווך לתווך קרני האור נשברות לפי חוק סנל. הטיפה עשויה ממים שמקדם השבירה שלהם 1.33 ביחס לאויר, היא בעלה משטחים קמורים כדוריים שיוצרים עדשה מרכזת. שקיפות המים מאפשרים מעבר של קרני אור דרך הטיפה. עדשה מרכזת ממקדת את קרני האור המגיעות אליה במקביל אל נקודת מוקד העדשה. תכונה זו של העדשה מאפשרת יצירת דמיות שונות של עצמים הנמצאים לפני העדשה. לעצמים הנמצאים במרחק הגדול מ- 2f מהעדשה נוצרת דמות מוקטנת הפוכה וממשית. הרקע נמצא רחוק יחסית לטיפה, כלומר יותר רחוק מפעמיים אורך המוקד שלה (f). הרקע (או העצם) נראה מטושטש בתמונה כי עדשת המצלמה ממוקדת בטיפה, ומכיוון שהרקע רחוק, הדמות הנראית בטיפה מוקטנת, הפוכה וממשית. בנוסף לכך, ניתן לראות בתמונה כיצד כוח הכובד מושך את הטיפה כלפי מטה וגורם לה ולדמות להתעוות. תופעה שאי אפשר לראותה בתמונה היא הנפילה החופשית של הטיפה.

הרחבה: 

הטיפה המופיעה בצילום היא בעלת צורה כדורית. היווצרות צורה זו מוסברת כך: התכדרות הבועה נובעת מכוחות משיכה בין מולקולות המים. מולקולה שנמצאת בתוך הבועה נמשכת באופן שווה לכל הכיוונים על ידי המולקולות שמקיפות אותה ואילו המולקולות על שפת הבועה נמשכות פנימה אל שכנותיהן - זהו המקור למתח פנים.

מתח פנים- הוא גודל פיזיקלי שנמדד ביח' כוח ליח' אורך, או ביח' של אנרגיה ליח' שטח. זאת אומרת שמתח הפנים מבטא את כמות האנרגיה הדרושה כדי להגדיל את שטח הפּנים ביחידת שטח אחת.

בגלל שהמבנה הכדורי הוא בעל שטח פנים נמוך לנפח נתון-ניתן להבין כי זהו גם המצב בעל אנרגיית הפנים הנמוכה ביותר.

הפיזיקאי הבריטי תומס יאנג ערך כמה ניסויים והגיע למשוואה האומרת שככל שמתח הפנים בין הנוזל לאוויר גבוה יותר כך יראה הנוזל מכודרר יותר (בהרטבה מועטה-הנוזל יתכדרר יותר מאשר בהרטבה רבה).

הסבר מלא של התופעה אפשר למצוא ב "תהודה"

עוד על מתח פנים

בכל נוזל כוחות בין מולקולאריים יגרמו למולקולות הנוזל להמשך זו לזו. כוחות אלה ידועים בשם "כוחות מלכדים" ( cohesive forces). בתוך הנוזל מולקולה מוקפת מכל הכיוונים במולקולות אחרות ולכן כוחות המשיכה מבטלים זה את זה והכוח השקול על מולקולה כזו הוא אפס. לעומת זאת, על מולקולה הנמצאת על פני המשטח המפריד בין הנוזל לבין תווך אחר, כמו אוויר למשל, פועלים כוחות המשיכה רק כלפי מולקולות הנוזל ולכן שקול הכוחות הפועלים עליה יהיה כלפי פנים הנוזל (ראו איור).

כתוצאה מכך מתנהגת השכבה החיצונית של הנוזל כמו קרום מתוח, בדומה להתנהגות של בלון מלא, הנוטה לצמצם את שטח הפנים שלו. שינוי במתח הפנים, בדומה לניפוח או התכווצות של בלון, משנה את האנרגיה האלסטית של פני הנוזל.

אפשר אם כן להגדיר את מתח הפנים על ידי תוספת האנרגיה (בג'אולים) הדרושה כדי להגדיל את שטח פני הנוזל ביחידה אחת (מטר רבוע).

תוצאת ההתנגשות בין טיפת נוזל הנופלת ופוגעת במשטח של נוזל תלויה במהירות הפגיעה ובמאפייני מתח הפנים של הטיפה ושל הנוזל. ההתנגשות של טיפת נוזל עם משטח של נוזל יכולה להסתיים בכך שהטיפה תצוף על פני הנוזל, תקפץ מפני הנוזל, תיטמע בפני הנוזל או תתנפץ על פניו.