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滲透檢測測的物理基礎(chǔ)
一、物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)
物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)代物理學(xué)中，是用分子之間的力和分子所具有的能貴來解釋和說明物質(zhì)的性質(zhì)。物質(zhì)分子的化學(xué)特性與它們的成分有關(guān)，而它們的物理特性與分子間作用力的大小.、分子間的距離大小有關(guān)。按照分子間作用力和距離的大小的關(guān)系,物質(zhì)可分成固體、液體和氣體三大類。在固體中分子排列緊密,液體中分子排列居中，氣體中分子排列最松。所以氣體的活動(dòng)性最大，液體居中，固體最小。
物質(zhì)的分子是在不斷運(yùn)動(dòng)的。分子的平均動(dòng)能取決于物質(zhì)的溫度,溫度升髙其平均動(dòng)能增加，其活動(dòng)性也隨之增加。對于不起化學(xué)反應(yīng)的分子來說,分子的動(dòng)能同樣遵守能S守恒定律。在不引起產(chǎn)生新物質(zhì)的分子碰中，能里完全守恒的碰撞稱為彈性碰撞。在碰撞時(shí)，固體中的分子僅僅在平衡位罝附近振動(dòng),而在液體和氣體中由于分子具有較大的動(dòng)能，又因分子之間的距離較大，分子間的吸引力小，所以分子的運(yùn)動(dòng)足以克服分子間的吸引力，分子就會(huì)產(chǎn)生自由振動(dòng)。這就形成了液體和氣體分子的擴(kuò)散。
二、液體的表面張力
液體中的分子之間是互相吸引的，但液面的分子與液體內(nèi)部的分子所受的力是不同的。處于液體內(nèi)部的分子受到的吸引力來自四面八方?；ハ嗑惹姨幱谄胶鉅顟B(tài)。而液體表層的分子則不一樣,它受到向液體內(nèi)部方向的吸引力大，受到表層外空氣分子的吸引力小,不能達(dá)到平衡狀態(tài),如圖6-2所示。所以液面有自動(dòng)縮小的趨勢，這種.使表面收縮的力叫表面張力。如圖6-3所示,有一金屬框，其中一邊AB是活動(dòng)的，框中網(wǎng)著一層液體薄膜。如果AB邊同相連的兩邊摩擦力可忽略不計(jì)，并且我們不施加任何外力，那么AB邊將向左移動(dòng);因此要保持張緊薄膜平衡，就必須施加外拉力。顯然使AB邊向左移動(dòng)的力，就是表面張力/，在數(shù)值上與外拉力F相等。而且薄膜邊界i的長度越大，表面張力就越大。
a為表面張力系數(shù)。在表面張力的作用下，液體表面層有收縮到最小的趨勢。例如，一滴液體若不受外力作用，它應(yīng)取球形。一種物質(zhì)的表面張力大小與它所接觸的另一種物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。通常說的某液體的表面張力，是指液面與空氣間的界面張力。S面張力是分子間相互作用的結(jié)果，故分子間作用力越強(qiáng),表面張力越大。一般極性液體表面張力大,非極性液體表面張力小。由于熱運(yùn)動(dòng)會(huì)減弱分子間的作用力，故表面張力隨溫度升高會(huì)減小。
三、液體的潤濕與展鋪
液體滴在固體表面,有兩種悄況發(fā)生,一種是液體各個(gè)分子之間相互作用力小于液體分子與固體分子之間的相互作用力,液體與固體發(fā)生粘附，液珠呈半球狀，然后在固體表面鋪開。另一種是液體各個(gè)分子之間相互作用力大于液體分子與固體分子之間的相互作用力,液滴不與固體發(fā)生粘附,不向四周散開,仍有收縮的趨勢，只是因自身重童作用呈一扁球狀。前者稱為液體對固體潤濕,后者稱為不潤濕。液體對固體的潤濕程度,可用液、固之間的接觸角e的大小來表示,所謂接觸角是指液體與固體間的界面和液體表面切線所夾(包含液體)角度。如圖6-4所示。在液滴與固體、氣體相某分界點(diǎn)A處,界面張力
四、液體的毛細(xì)管現(xiàn)象
把一根很細(xì)的管子插人液體里，如果液體能潤濕管子,那么液體會(huì)在管子里上升，且
管子液面為凹形;如果液體不潤濕管子,那么管子里的液體比液面低，且呈凸形，這種彎曲
的液面叫彎月_面。通常把這種細(xì)管內(nèi)液面高度變化的現(xiàn)象叫做毛細(xì)管現(xiàn)象，又稱毛細(xì)現(xiàn)
象或毛細(xì)作用。
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