表面張力是什么？

一個物體，提不變的情況下，呈球形的形狀能讓表面積最小。而作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力。表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢。正是因為這種張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如。

常見的液體表面張力現(xiàn)象：

1、毛細管現(xiàn)象

直徑很小兩端開口的細管豎直插入液體中，由于表面張力的作用，管中的面會發(fā)生上升或下降的現(xiàn)象，稱為毛細管現(xiàn)象。細管中的液面有時會上升，有時會下降，可以從液體分子和件壁分子間相互不同的作用加以說明。把液體分子間的吸引力稱為內(nèi)聚力，液體分子和固體壁面分子之間的吸引力稱為附著力。

當玻璃細管插入水中時，由子水的內(nèi)聚力小于水同玻璃間的附著力，水將玻璃濕潤，并沿著壁面向上延伸，使液面向上彎曲成為凹面，再由于表。面張力作用，使液面有所上升，直到上升的水柱重量和表面張力的垂直分量相平衡為止。

當玻璃細管插入水銀中時，由于水銀的內(nèi)聚力遠大于水銀與玻璃的附著力，其結(jié)果與上述情況相反，水銀表面向下彎曲形成凸面，而且表面張力作用使液面下降了一段距離。毛細管中液面上升或下降的高度可以根據(jù)表面張力的大小來確定。

2、球形液滴

玻璃板上的水銀滴基本上呈球形，這是因為水銀滴外表面薄層內(nèi)所有的分子都處在高勢能狀態(tài)。計算表明，如使分子總勢能為極小，則表面必定呈圓球形。如果設(shè)法消除重力的影響，例如把液滴放在比重相同又與液滴不起化學(xué)反應(yīng)的另一種液體中，或在真空中自由下落，或在失重的人造衛(wèi)星與火箭的環(huán)境中，則液滴將呈現(xiàn)理想的球形。球面形的肥皂泡，荷葉上的球形露珠（題圖），也可以用相同的道理來解釋。

3、肥皂泡

始終狀態(tài)下也是球形的，這正是由于泡泡表面張力作用,各方向力相等就是肥皂水包住了一部分空氣,吹泡泡的時候，吹出的氣體小分子是隨便跑的，就是說每個地方都有同樣多的小分子想去，大家就像拔河一樣，就變成了一個球面，跟吹氣球是一樣的。如果你用針戳一下泡泡,就像氣球一樣,泡泡破出個洞,里面的氣體跑到外面,泡泡就破了。

但是,泡泡和氣球有一個本質(zhì)的不同.氣球是橡膠做的,放在手里抻一抻,是有彈性的,所以當你向氣球里吹氣的時候,氣球會在一定范圍內(nèi)一點點的被撐大,但因為有彈性不會破掉。

4、漣波

漣波也叫液體表面自由波，是液體自由表面上此起彼伏的波浪運動。液體自由表面是指江河、湖泊、海洋以及開口容器中的液體等接觸大氣的液面。液體自由表面波和其他機械運動波一樣，是質(zhì)點振動在介質(zhì)中的傳播。靜止的液體自由表面是水平的，但在極輕微的局部擾動下，水平狀態(tài)就會被破壞，出現(xiàn)波浪運動。

液體自由表面一離開平衡狀態(tài)，液體的重力和表面張力等就會發(fā)揮回復(fù)力的作用，促其返回平衡位置，從而形成液體質(zhì)點的振動和振動的傳播（即波）。起回復(fù)力作用的液體的重力和表面張力在液體自由表面波動中所起的作用往往不是同等的。液體的表面張力又稱毛細力，其大小取決于液體及其表面的曲率。如果自由表面波的波長比波高大得多，在波動過程中自由表面的曲率便很小，因而表面張力也很小。在這種情況下，可以忽略表面張力的影響，只考慮重力的作用，這種液體自由表面波稱為重力波。反之，若波長極短，波動過程中自由表面的曲率很大，因而表面張力也很大。

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