液體會(huì)沿著極細(xì)的管子自動(dòng)上升,這個(gè)細(xì)管子叫“毛細(xì)管”,最終液體在毛細(xì)管里會(huì)高出正常液面許多,形成“毛細(xì)現(xiàn)象”?!懊?xì)現(xiàn)象”不容易通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接觀察到。
如果要做一個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn),需用到很細(xì)的玻璃管,這種玻璃管不易找到,而且為了比較不同粗細(xì)的毛細(xì)管內(nèi)液面的不同高度,還需準(zhǔn)備很多不同規(guī)格的玻璃管。
但印度的Prasad S Bhosale設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以用很簡(jiǎn)單的材料就呈現(xiàn)出非常漂亮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,很適合用來(lái)觀察毛細(xì)現(xiàn)象!
一、實(shí)驗(yàn)材料
2塊顯微鏡用的載玻片(也可用透明的硬塑料片代替),曲別針、橡皮筋、染色的水。
二、實(shí)驗(yàn)方法
1.將兩塊載玻片放在一起,一端用橡皮筋套住,在其中一塊載玻片的另一端別上曲別針,兩塊載玻片之間就形成一個(gè)銳角三角形的開口。如圖1。
2.把染色的水放在一個(gè)淺盤里,帶楔形開口的載玻片豎直放在水里,如圖2。
3.靜置一段時(shí)間后,盤子里的水沿兩塊載玻片之間的縫隙上升,最終穩(wěn)定在一個(gè)高度??p隙越窄的地方,水上升得越高,越寬的地方水面越低,形成一個(gè)漂亮的拋物線,如圖3。
三、科學(xué)原理
在固體與液體接觸的地方,由于分子間的相互作用力,液體表面產(chǎn)生表面張力,使液面上升,最終到達(dá)一定的高度,此時(shí)表面張力被重力抵消,液面穩(wěn)定。這是從分子學(xué)的角度來(lái)解釋毛細(xì)現(xiàn)象。
兩塊載玻片之間狹縫窄的地方,染色水與玻璃的接觸面積大,表面張力也就大,因此液面上升得較高(相當(dāng)于越細(xì)的毛細(xì)管里液面上升得就越高);反之狹縫越寬的地方液面就越低(越粗的毛細(xì)管里液面也越低)。玻璃之間狹縫的寬窄變化是連續(xù)的,所以就形成了一個(gè)漂亮的拋物線液面。(據(jù)《我愛制作網(wǎng)》)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2014年10期