表面張(zhang)力能怎么玩？下(xia)面就是一些常見的小(xiao)實驗方案~

小物體漂浮之表面張力

把硬幣(bi)、曲別針(zhen)、縫衣針(zhen)之類的東西小心翼翼地放在水面上(shang)，可以讓它們漂浮起來：

說起來似乎很(hen)簡單，不過實際操作(zuo)(zuo)也是需要(yao)一些技巧的，像(xiang)硬(ying)幣(bi)隨(sui)隨(sui)便(bian)便(bian)放上去就很(hen)難成功，可以做一個小的支架把它平著(zhu)慢慢放到水面上。總之一定要(yao)小心操作(zuo)(zuo)。

在(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)里托起小(xiao)(xiao)物(wu)體的(de)(de)(de)(de)不是浮力(li)，這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)些金(jin)屬小(xiao)(xiao)物(wu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)密度都比(bi)(bi)水(shui)大(da)，如果浸入(ru)水(shui)中就沉底(di)了(le)。這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)里關鍵的(de)(de)(de)(de)作用(yong)力(li)被稱為(wei)彎(wan)曲液(ye)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)附(fu)加壓力(li)，實質上就是表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。小(xiao)(xiao)物(wu)體會向下壓水(shui)面(mian)(mian)，在(zai)局部形(xing)(xing)成一(yi)個小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)下凹液(ye)面(mian)(mian)，而水(shui)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)比(bi)(bi)較大(da)，它會形(xing)(xing)成回(hui)縮的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢，在(zai)下凹的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲液(ye)面(mian)(mian)上，回(hui)縮的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢會產生一(yi)種(zhong)向上的(de)(de)(de)(de)力(li)，就是這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個力(li)對抗重力(li)。物(wu)體越小(xiao)(xiao)，這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個作用(yong)會越明顯，太(tai)大(da)的(de)(de)(de)(de)物(wu)體就不行了(le)。

牛奶、色素&胡椒粉之表面張力

液體食(shi)品色(se)素(su)滴在牛奶上，然后把蘸了(le)洗潔精的棉簽杵進去(qu)，欣賞食(shi)品色(se)素(su)的流動。

這個是Marangoni效應的(de)體(ti)現(xian)(xian)，其實就(jiu)是表(biao)面張(zhang)力(li)變化造成液(ye)體(ti)流(liu)動的(de)現(xian)(xian)象。中間加(jia)了洗潔精的(de)表(biao)面活性劑之(zhi)后局部表(biao)面張(zhang)力(li)變小，外面的(de)表(biao)面張(zhang)力(li)大，所(suo)以我(wo)們(men)看到一(yi)個表(biao)面液(ye)體(ti)向外流(liu)動的(de)趨勢。

當然(ran)，其實(shi)沒有食品色素，或者說不想用牛奶也完全沒關系。只要有水，有洗滌劑，然(ran)后(hou)再(zai)有一種能夠體現液(ye)體流動的東西就行了(le)。比如(ru)說可以在(zai)水的表面撒(sa)胡(hu)椒粉：

只(zhi)不過就是色彩沒有那(nei)么豐富。

酒之淚之表面張力

酒類的(de)掛杯現象，這(zhe)個直(zhi)接觀(guan)察會顯得有點(dian)慢，比較適合加速觀(guan)賞(shang)。把有一定度(du)數的(de)酒（或者(zhe)純粹就(jiu)是酒精溶液也可(ke)以）倒(dao)在容器里，晃(huang)一晃(huang)讓(rang)壁上均(jun)勻沾上一層，然后靜置觀(guan)察。

色素染色看得比較清楚。這種現(xian)象(xiang)出現(xian)主(zhu)要是和液膜(mo)中酒精(jing)的(de)揮(hui)發較快有關，其實還(huan)是Marangoni效應的(de)體(ti)現(xian)。

首先，晃杯子(zi)的時候，玻璃杯壁上會形(xing)成(cheng)(cheng)薄薄的酒(jiu)溶液(ye)(ye)(ye)薄膜(mo)，然后接下來，液(ye)(ye)(ye)膜(mo)會逐漸(jian)揮(hui)(hui)發(fa)。酒(jiu)精比水更容易揮(hui)(hui)發(fa)，所以揮(hui)(hui)發(fa)了之(zhi)后，酒(jiu)精濃(nong)度(du)會下降，而相(xiang)比集中在杯子(zi)下面(mian)(mian)(mian)(mian)的酒(jiu)，液(ye)(ye)(ye)膜(mo)的部分(fen)因為表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)積大，揮(hui)(hui)發(fa)得(de)更快，所以這里酒(jiu)精濃(nong)度(du)下降得(de)也(ye)就(jiu)更明顯。而酒(jiu)精和水造成(cheng)(cheng)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力不(bu)同，酒(jiu)精濃(nong)度(du)高的地(di)方(fang)(fang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力更低，而水多的部分(fen)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力更高一些(xie)。液(ye)(ye)(ye)體會從低表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的地(di)方(fang)(fang)被“拉”向高表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的地(di)方(fang)(fang)，所以液(ye)(ye)(ye)膜(mo)的上邊界(jie)并沒有(you)往下退，反而是(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)滴(di)聚集到了上面(mian)(mian)(mian)(mian)。同樣是(shi)(shi)在表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力的作(zuo)用下，隨著酒(jiu)精的揮(hui)(hui)發(fa)，剩余的液(ye)(ye)(ye)膜(mo)也(ye)逐漸(jian)聚攏成(cheng)(cheng)了液(ye)(ye)(ye)滴(di)，接下來它們(men)又在重(zhong)力的作(zuo)用下慢(man)(man)慢(man)(man)聚集并流下來，也(ye)就(jiu)成(cheng)(cheng)了眼淚的樣子(zi)。

洗潔精開船之表面張力

這(zhe)個(ge)(ge)實驗也是(shi)很多版(ban)本，比如說(shuo)我小(xiao)(xiao)時(shi)候看到的(de)(de)版(ban)本是(shi)做(zuo)一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)紙船然后在(zai)尾巴的(de)(de)地方弄一(yi)小(xiao)(xiao)塊肥皂。不過這(zhe)里我就(jiu)想著(zhu)重介紹一(yi)下(xia)(xia)下(xia)(xia)面這(zhe)個(ge)(ge)超級簡單版(ban)：把(ba)固定面包(bao)袋子的(de)(de)那種塑(su)料(liao)片摘下(xia)(xia)了，漂在(zai)水面上，然后在(zai)小(xiao)(xiao)洞的(de)(de)位置滴一(yi)滴洗(xi)潔精溶液，小(xiao)(xiao)船就(jiu)動起來了。

簡直是懶人(ren)實驗的(de)典范……這(zhe)個(ge)依(yi)然是表面(mian)張力改變造成(cheng)的(de)液(ye)體流(liu)動，帶動了(le)“小船”。

吹泡泡

畢竟是表(biao)面活性劑作(zuo)用的一個極好的體(ti)現(xian)嘛(ma)……完(wan)全(quan)可以(yi)把它(ta)看成一個表(biao)面張力實驗！

而(er)且(qie)還可以(yi)追(zhui)加玩法，比如說戴上手套來顛(dian)泡(pao)泡(pao)球：

戴上手(shou)套(tao)能把(ba)泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)一次(ci)又一次(ci)地彈起來，這(zhe)一方面(mian)是因(yin)為干凈的(de)手(shou)套(tao)杜(du)絕了泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)與人手(shou)上油(you)脂的(de)接觸，避免油(you)脂改變泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)膜的(de)表(biao)面(mian)張力(li)，導致泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)破裂；另一方面(mian)也是因(yin)為纖(xian)維織(zhi)物表(biao)面(mian)孔隙(xi)較多，和泡(pao)(pao)泡(pao)(pao)的(de)接觸面(mian)積小，所(suo)以也不容易附著。

追逐液滴之表面張力

這(zhe)個難(nan)度比較高，不(bu)過現象非常有意思。在這(zhe)里使用(yong)的(de)是含(han)有丙二(er)醇和水的(de)液(ye)(ye)體食品色素，這(zhe)些液(ye)(ye)滴(di)經過不(bu)同程(cheng)度的(de)稀(xi)釋。在非常潔凈的(de)玻璃片上，它們因為蒸發而產生表面(mian)張力的(de)變化(hua)，從(cong)而出現彼(bi)此“追逐”的(de)現象。詳情：

//www.guokr.com/article/441058/

 雖然(ran)看起來比較復雜，不過在科學美國人的Bring Science Home欄目里(li)也(ye)能找到教程(cheng)，有興趣也(ye)不妨(fang)一試

~//www.scientificamerican.com/article/dancing-droplets/

漂浮水球之表面張力

這個一般(ban)人沒有機會玩(wan)了(le)……因為表(biao)面張力(li)是一種不(bu)依賴重力(li)的作(zuo)用，所以(yi)在太空中，經常會作(zuo)為演示小實驗的主題出現，比如說看著一大團縮(suo)成(cheng)球狀的水(shui)漂浮在太空艙里。

下面(mian)這個(ge)(ge)就是一個(ge)(ge)太(tai)空水球，放了一個(ge)(ge)泡騰片進去：

在太空中亂飄的(de)(de)液(ye)體也是(shi)會有麻煩的(de)(de)，那么(me)做完這些(xie)演示之后的(de)(de)水怎么(me)辦(ban)呢？其實用紙巾或者毛巾吸掉就可以(yi)了，因為紙巾吸水的(de)(de)原理(li)毛細現(xian)象(xiang)其實也是(shi)表面張力(li)以(yi)及彎曲(qu)液(ye)面附加壓力(li)的(de)(de)體現(xian)，所以(yi)它們在太空中也一樣會很順利地進行~