初秋的清(qing)晨(chen)去郊外晨(chen)練的時候，你會看到草葉上圓形(xing)的露珠在陽(yang)光(guang)下(xia)閃(shan)閃(shan)發亮，露珠為什(shen)么是球形(xing)的？

我們可以(yi)做一(yi)個小實驗，取(qu)一(yi)只普通的(de)(de)(de)杯子(zi)，往(wang)杯里(li)注水(shui)(shui)，當水(shui)(shui)滿了以(yi)后，不要停止，繼續(xu)緩慢(man)往(wang)里(li)注水(shui)(shui)，你會發現杯子(zi)充滿后水(shui)(shui)不會立刻溢出，之(zhi)后水(shui)(shui)平面(mian)會一(yi)點(dian)一(yi)點(dian)地鼓起，呈一(yi)個凸液面(mian)，在水(shui)(shui)將(jiang)落未(wei)落的(de)(de)(de)時(shi)候，水(shui)(shui)面(mian)像(xiang)一(yi)個大氣泡一(yi)樣顫(zhan)動，像(xiang)有一(yi)層水(shui)(shui)膜拉(la)著水(shui)(shui)不讓它流(liu)下去似(si)的(de)(de)(de)。如果繼續(xu)加(jia)水(shui)(shui)，水(shui)(shui)才(cai)好像(xiang)承受不住似(si)的(de)(de)(de)嘩啦一(yi)下流(liu)出來，這(zhe)就是(shi)液體的(de)(de)(de)表面(mian)張力造成(cheng)的(de)(de)(de)。

表面(mian)張力是分(fen)子(zi)間作用力的(de)一種表現(xian)，它(ta)發生在液體(ti)和氣(qi)體(ti)接觸(chu)的(de)表面(mian)，因(yin)此稱(cheng)為表面(mian)張力。用超高倍顯微(wei)鏡觀察可以看到，水(shui)是由無數個(ge)水(shui)分(fen)子(zi)構(gou)成，一個(ge)個(ge)小(xiao)球(qiu)代表一個(ge)個(ge)水(shui)分(fen)子(zi)，整齊排列(lie)在水(shui)表面(mian)。液體(ti)內部也有(you)無數個(ge)緊密排列(lie)的(de)小(xiao)球(qiu)（水(shui)分(fen)子(zi)）。下面(mian)我(wo)們對(dui)表面(mian)層和內部的(de)任一小(xiao)球(qiu)進行受(shou)力分(fen)析(xi)。

液(ye)體(ti)內部(bu)的水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)受(shou)(shou)到周圍分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)對(dui)它(ta)的作(zuo)用(yong)力(li)(li)，由于(yu)內部(bu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)處于(yu)周圍分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)的包圍之中，周圍分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)對(dui)它(ta)的作(zuo)用(yong)力(li)(li)大(da)小(xiao)相等，方向相反，因而相互抵消，合(he)力(li)(li)為(wei)零，所(suo)以(yi)內部(bu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)受(shou)(shou)力(li)(li)平衡。表面層的水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)，由于(yu)它(ta)位于(yu)表面，空(kong)氣(qi)一側氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)稀疏，對(dui)水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)的作(zuo)用(yong)力(li)(li)要比液(ye)體(ti)內部(bu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)對(dui)它(ta)的作(zuo)用(yong)力(li)(li)小(xiao)很多，合(he)力(li)(li)的結果就(jiu)是(shi)表面層水(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)受(shou)(shou)到液(ye)體(ti)內部(bu)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)向里拉的力(li)(li)，使得液(ye)體(ti)表面猶如張緊的橡(xiang)皮膜，收縮(suo)使液(ye)體(ti)盡可能地縮(suo)小(xiao)它(ta)的表面積。

大(da)家(jia)都知(zhi)道，球形(xing)(xing)是相同體(ti)積下具有最小表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)幾何形(xing)(xing)體(ti)。因此(ci)，由于表(biao)面(mian)張力(li)的(de)(de)(de)作用，液滴總是力(li)圖保持球形(xing)(xing)。如樹葉上的(de)(de)(de)水滴往往呈球形(xing)(xing)，是水收縮表(biao)面(mian)積造成(cheng)的(de)(de)(de)。

本文由北(bei)京(jing)印刷學院(yuan)物理(li)系副(fu)教授李蜜丹進行(xing)科學性把關。