观察毛细现象

2014-10-15 10:02
发明与创新·中学生 2014年10期
关键词:曲别针载玻片玻璃管

液体会沿着极细的管子自动上升,这个细管子叫“毛细管”,最终液体在毛细管里会高出正常液面许多,形成“毛细现象”。“毛细现象”不容易通过实验直接观察到。

如果要做一个直观的实验,需用到很细的玻璃管,这种玻璃管不易找到,而且为了比较不同粗细的毛细管内液面的不同高度,还需准备很多不同规格的玻璃管。

但印度的Prasad S Bhosale设计的这个实验,可以用很简单的材料就呈现出非常漂亮的实验结果,很适合用来观察毛细现象!

一、实验材料

2块显微镜用的载玻片(也可用透明的硬塑料片代替),曲别针、橡皮筋、染色的水。

二、实验方法

1.将两块载玻片放在一起,一端用橡皮筋套住,在其中一块载玻片的另一端别上曲别针,两块载玻片之间就形成一个锐角三角形的开口。如图1。

2.把染色的水放在一个浅盘里,带楔形开口的载玻片竖直放在水里,如图2。

3.静置一段时间后,盘子里的水沿两块载玻片之间的缝隙上升,最终稳定在一个高度。缝隙越窄的地方,水上升得越高,越宽的地方水面越低,形成一个漂亮的抛物线,如图3。

三、科学原理

在固体与液体接触的地方,由于分子间的相互作用力,液体表面产生表面张力,使液面上升,最终到达一定的高度,此时表面张力被重力抵消,液面稳定。这是从分子学的角度来解释毛细现象。

两块载玻片之间狭缝窄的地方,染色水与玻璃的接触面积大,表面张力也就大,因此液面上升得较高(相当于越细的毛细管里液面上升得就越高);反之狭缝越宽的地方液面就越低(越粗的毛细管里液面也越低)。玻璃之间狭缝的宽窄变化是连续的,所以就形成了一个漂亮的抛物线液面。(据《我爱制作网》)

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