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渗透检测测的物理基础

作者:AG旗舰厅手机版 探伤机 发表时间:2014/8/1 10:09:36

一、物质的分子运动

物质的分子运动在现代物理学中,是用分子之间的力和分子所具有的能贵来解释和说明物质的性质。物质分子的化学特性与它们的成分有关,而它们的物理特性与分子间作用力的大小.、分子间的距离大小有关。按照分子间作用力和距离的大小的关系,物质可分成固体、液体和气体三大类。在固体中分子排列紧密,液体中分子排列居中,气体中分子排列最松。所以气体的活动性最大,液体居中,固体最小。

物质的分子是在不断运动的。分子的平均动能取决于物质的温度,温度升髙其平均动能增加,其活动性也随之增加。对于不起化学反应的分子来说,分子的动能同样遵守能S守恒定律。在不引起产生新物质的分子碰中,能里完全守恒的碰撞称为弹性碰撞。在碰撞时,固体中的分子仅仅在平衡位罝附近振动,而在液体和气体中由于分子具有较大的动能,又因分子之间的距离较大,分子间的吸引力小,所以分子的运动足以克服分子间的吸引力,分子就会产生自由振动。这就形成了液体和气体分子的扩散。

二、液体的表面张力

液体中的分子之间是互相吸引的,但液面的分子与液体内部的分子所受的力是不同的。处于液体内部的分子受到的吸引力来自四面八方。互相均等且处于平衡状态。而液体表层的分子则不一样,它受到向液体内部方向的吸引力大,受到表层外空气分子的吸引力小,不能达到平衡状态,如图6-2所示。所以液面有自动缩小的趋势,这种.使表面收缩的力叫表面张力。如图6-3所示,有一金属框,其中一边AB是活动的,框中网着一层液体薄膜。如果AB边同相连的两边摩擦力可忽略不计,并且AG旗舰厅手机版不施加任何外力,那么AB边将向左移动;因此要保持张紧薄膜平衡,就必须施加外拉力。显然使AB边向左移动的力,就是表面张力/,在数值上与外拉力F相等。而且薄膜边界i的长度越大,表面张力就越大。

a为表面张力系数。在表面张力的作用下,液体表面层有收缩到最小的趋势。例如,一滴液体若不受外力作用,它应取球形。一种物质的表面张力大小与它所接触的另一种物质的性质有关。通常说的某液体的表面张力,是指液面与空气间的界面张力。S面张力是分子间相互作用的结果,故分子间作用力越强,表面张力越大。一般极性液体表面张力大,非极性液体表面张力小。由于热运动会减弱分子间的作用力,故表面张力随温度升高会减小。

三、液体的润湿与展铺

液体滴在固体表面,有两种悄况发生,一种是液体各个分子之间相互作用力小于液体分子与固体分子之间的相互作用力,液体与固体发生粘附,液珠呈半球状,然后在固体表面铺开。另一种是液体各个分子之间相互作用力大于液体分子与固体分子之间的相互作用力,液滴不与固体发生粘附,不向四周散开,仍有收缩的趋势,只是因自身重童作用呈一扁球状。前者称为液体对固体润湿,后者称为不润湿。液体对固体的润湿程度,可用液、固之间的接触角e的大小来表示,所谓接触角是指液体与固体间的界面和液体表面切线所夹(包含液体)角度。如图6-4所示。在液滴与固体、气体相某分界点A,界面张力

四、液体的毛细管现象

把一根很细的管子插人液体里,如果液体能润湿管子,那么液体会在管子里上升,且
管子液面为凹形;如果液体不润湿管子,那么管子里的液体比液面低,且呈凸形,这种弯曲
的液面叫弯月_面。通常把这种细管内液面高度变化的现象叫做毛细管现象,又称毛细现
象或毛细作用。

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