表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是由物態內(nei)部的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)（或原(yuan)子(zi)(zi)）間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)吸(xi)引力(li)(li)導(dao)致的(de)(de)(de)(de)，拿液(ye)體(ti)(ti)(ti)為例，液(ye)體(ti)(ti)(ti)內(nei)部分(fen)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)引力(li)(li)一般比氣體(ti)(ti)(ti)中分(fen)子(zi)(zi)之間(jian)或氣體(ti)(ti)(ti)與(yu)液(ye)體(ti)(ti)(ti)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)引力(li)(li)要大。表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)起因實際上是界(jie)(jie)面(mian)(mian)所造成的(de)(de)(de)(de)不對稱(cheng)，是一個位于(yu)表面(mian)(mian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)。嚴(yan)格地說表面(mian)(mian)是指(zhi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)與(yu)其本身的(de)(de)(de)(de)飽和蒸汽間(jian)形成的(de)(de)(de)(de)特(te)殊(shu)相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)(mian)，而界(jie)(jie)面(mian)(mian)則是通指(zhi)一液(ye)體(ti)(ti)(ti)與(yu)另(ling)一互(hu)不相(xiang)如溶的(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)(ti)（或流(liu)體(ti)(ti)(ti)）之間(jian)形成的(de)(de)(de)(de)相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)(mian)。這里(li)提(ti)到的(de)(de)(de)(de)內(nei)容既適用于(yu)表面(mian)(mian)，也(ye)適用于(yu)界(jie)(jie)面(mian)(mian)，所以二者不嚴(yan)格區分(fen)，除非特(te)殊(shu)提(ti)及(ji)。

要擴大一個一定(ding)(ding)體積的(de)(de)液體的(de)(de)表(biao)(biao)面，那(nei)么需要向這個液體作功。表(biao)(biao)面張力被(bei)(bei)定(ding)(ding)義為(wei)在擴大一單位面積的(de)(de)液體表(biao)(biao)面時所要作的(de)(de)功，因此(ci)表(biao)(biao)面張力也可以被(bei)(bei)看作是表(biao)(biao)面能的(de)(de)密度(du)。

insect on water表面(mian)(mian)張力是一(yi)種物理效應，它(ta)使得液體(ti)(ti)(ti)(ti)的表面(mian)(mian)總(zong)是試圖獲得最小(xiao)的、光滑的面(mian)(mian)積，就好像它(ta)是一(yi)層彈性的薄(bo)膜一(yi)樣。其原因是液體(ti)(ti)(ti)(ti)的表面(mian)(mian)總(zong)是試圖達到能量最低的狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態。由(you)于(yu)球面(mian)(mian)是同(tong)樣體(ti)(ti)(ti)(ti)積下面(mian)(mian)積最小(xiao)的幾何形狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)，因此在沒有外力的情況(kuang)下（比(bi)如(ru)在失重狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態下），液體(ti)(ti)(ti)(ti)在平(ping)衡(heng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態下總(zong)是呈球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

表面(mian)張(zhang)力(li)的(de)存在使得一(yi)表面(mian)/界面(mian)兩(liang)邊的(de)壓力(li)不再相同，這一(yi)壓力(li)差的(de)大小取(qu)決(jue)于界面(mian)張(zhang)力(li)及屆面(mian)的(de)曲率，可用(yong)楊(yang)-拉普拉斯(si)（Young-Laplace）公式來(lai)描述：

 液(ye)體的(de)表面(mian)/界面(mian)張力(li)可直接測量(liang)。測量(liang)的(de)方法(fa)大(da)多基于對(dui)表面(mian)/界面(mian)施(shi)加(jia)一外(wai)力(li)，從而(er)引起其(qi)變化(hua)，通過(guo)測量(liang)施(shi)加(jia)的(de)力(li)和/或其(qi)變化(hua)的(de)程(cheng)度，就可計算出(chu)表面(mian)/界面(mian)張力(li)的(de)值。

表面(mian)(mian)/界面(mian)(mian)張(zhang)力的測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)可根據直接測(ce)量(liang)的物理量(liang)分為：

力測量法

壓力測量法

界面形狀(zhuang)分析法

力測(ce)量(liang)法(fa)掛(gua)環(huan)法(fa)通(tong)(tong)常(chang)是(shi)運(yun)用一(yi)探(tan)針(zhen)(zhen)使其與待(dai)測(ce)的(de)界(jie)面接觸，然(ran)后通(tong)(tong)過(guo)一(yi)天平(ping)來測(ce)量(liang)施(shi)加/作(zuo)用在(zai)探(tan)針(zhen)(zhen)上的(de)力。為(wei)了保證界(jie)面在(zai)探(tan)針(zhen)(zhen)表面上的(de)潤濕性(xing)，探(tan)針(zhen)(zhen)通(tong)(tong)常(chang)由金(jin)屬(shu)（如Platinum）制成。常(chang)見的(de)方法(fa)有：

掛環法(fa)(fa)（Du Nouy Ring method）：這可(ke)(ke)能是(shi)測量(liang)表面(mian)(mian)/界(jie)面(mian)(mian)張力的(de)最經典方法(fa)(fa)，文獻上(shang)報道(dao)的(de)許多液體的(de)表/界(jie)面(mian)(mian)張力值是(shi)用(yong)這一方法(fa)(fa)測得，它(ta)甚(shen)至可(ke)(ke)以在(zai)很難浸濕的(de)情況(kuang)下(xia)被使用(yong)。用(yong)一個初(chu)始浸在(zai)液體的(de)環從(cong)液體中拉出一個液體膜（類似肥(fei)皂泡(pao)），同時(shi)測量(liang)提高(gao)環的(de)高(gao)度時(shi)所(suo)需要施加的(de)力。

威(wei)廉米(mi)平(ping)(ping)板(ban)法威(wei)廉米(mi)平(ping)(ping)板(ban)法(Wilhelmy Plate method)：這(zhe)是(shi)一(yi)種很普遍(bian)的測量(liang)(liang)(liang)方法，尤其適用于長時間測量(liang)(liang)(liang)表面張力的測量(liang)(liang)(liang)。測量(liang)(liang)(liang)的量(liang)(liang)(liang)是(shi)一(yi)塊垂(chui)直(zhi)于液面的平(ping)(ping)板(ban)在浸濕過程中所受(shou)的力。

其實(shi)也可(ke)以用其它幾何(he)形狀(zhuang)的探(tan)針如圓棒(bang)，球(qiu)等(deng)來(lai)代(dai)替平板，測量原理相同(tong)，被(bei)稱為改(gai)變威(wei)廉(lian)米平板法(Modified Wilhelmy Plate method)。

壓(ya)力測量法是通過(guo)測量界(jie)面兩邊（兩相）的壓(ya)力差，然后運(yun)用上述(shu)的楊-拉普拉斯(si)（Young-Laplace）公式來(lai)計算表(biao)面張力。常見的方(fang)法有：

毛細(xi)管(guan)(guan)升(sheng)高(gao)法(fa)毛細(xi)管(guan)(guan)升(sheng)高(gao)法(fa)：當液(ye)體(ti)與毛細(xi)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)間(jian)的(de)接觸角小(xiao)于90度(du)時（浸潤的(de)），管(guan)(guan)內的(de)液(ye)面(mian)(mian)成(cheng)凹面(mian)(mian)，彎曲(qu)的(de)液(ye)面(mian)(mian)對(dui)于下層的(de)液(ye)體(ti)施加負壓力，導(dao)致(zhi)液(ye)面(mian)(mian)在毛細(xi)管(guan)(guan)中上升(sheng)，直到壓力平衡為止。通過測量液(ye)面(mian)(mian)升(sheng)高(gao)的(de)高(gao)度(du)，及(ji)已(yi)知毛細(xi)管(guan)(guan)內徑和液(ye)體(ti)與毛細(xi)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)間(jian)的(de)接觸角（通常(chang)默認為是0），就可計算(suan)出表面(mian)(mian)張力。這是一很經典及(ji)直觀的(de)方(fang)法(fa)，所以(yi)經常(chang)被用來作為教學示范和學生(sheng)實驗。

最(zui)大氣泡(pao)法：泡(pao)剛形成(cheng)時(shi)，由于表面幾乎是平(ping)的，所以曲率(lv)半(ban)徑(jing)R極大；當氣泡(pao)形成(cheng)半(ban)球形時(shi)，曲率(lv)半(ban)徑(jing)R等于毛(mao)(mao)細管半(ban)徑(jing)r，此(ci)時(shi)R值最(zui)小。隨著氣泡(pao)的進一步增大，R又趨增大，直至逸出(chu)液面。測得了氣泡(pao)成(cheng)長過程中的最(zui)高壓力差，在已(yi)知毛(mao)(mao)細管半(ban)徑(jing)的情況下就(jiu)能計算出(chu)表面張力。

本方(fang)法非常(chang)適用于測量(liang)表面張力隨時(shi)間的變化，所(suo)謂(wei)的動態表面張力。

界(jie)面形狀分(fen)析法是(shi)基(ji)于(yu)對一(yi)處于(yu)力平衡(heng)狀態的(de)界(jie)面的(de)形狀的(de)分(fen)析，是(shi)一(yi)種光學分(fen)析法。

懸滴法(fa)/座(zuo)滴法(fa)：適用(yong)于界面張力(li)和表面張力(li)的(de)測量。也(ye)可以(yi)在(zai)非常高的(de)壓力(li)和溫度(du)下進行測量。測量液滴的(de)幾何形(xing)狀。詳細描述參見這(zhe)里。

旋(xuan)轉滴法(fa)：可用來測(ce)定表/界(jie)面(mian)張力，尤(you)其(qi)適應于低范(fan)圍（0.1mN/m以下）界(jie)面(mian)張力的(de)測(ce)量(liang)(liang)。測(ce)量(liang)(liang)的(de)值是一個處于比較密(mi)集(ji)的(de)物態狀(zhuang)態下旋(xuan)轉的(de)液(ye)滴的(de)直徑(jing)或總體(ti)幾何形(xing)狀(zhuang)。

（液(ye)滴(di)）體(ti)積(ji)(ji)法(fa)：非常適(shi)用(yong)于(yu)動(dong)態地(di)測量表/界面張力。測量的值(zhi)是一定體(ti)積(ji)(ji)的液(ye)體(ti)分成的液(ye)滴(di)數量。

液(ye)滴(di)體(ti)積法(fa)其實是懸滴(di)法(fa)的一種(zhong)極端(duan)情況(kuang)：懸滴(di)的體(ti)積增大到無法(fa)再由表(biao)/界面張力來支(zhi)撐(cheng)，而(er)導致(zhi)表(biao)/界面撕裂而(er)掉下(xia)。但掉下(xia)的并不是整(zheng)個液(ye)滴(di)的體(ti)積，有(you)部分(fen)剩(sheng)留在毛細管(guan)/針管(guan)管(guan)端(duan)口上(shang)，這使(shi)得掉下(xia)的液(ye)滴(di)的體(ti)積無法(fa)精確計算，需(xu)要加入經驗校正因子。