美丽而精巧的佩兰的布朗运动实验--科学的原子-分子论的最终证实

爱因斯坦以其传奇性的五篇论文宣告了1905年为物理学史上划时代的一年，可以说这五篇论文奠定了现代物理学的基础．其中《分子大小的新测定方法》采纳了玻尔兹曼的研究成果，提出了精确测定分子大小和阿伏伽德罗常量的新思路．稍后，关于布朗运动的理论《论热的分子运动理论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》完成于1905年5月．这两篇论文的重要影响之一，     

1827年8月:布朗与花粉水池中的分子运动

 爱因斯坦于1905年,他的“奇迹年度”所发表的四篇开创性论文中,有一篇探讨微小粒子悬浮于静态液体中的运动。     

毛细管探针法测定液体表面张力系数的进一步研究

采用较大直径的毛细管对探针法测量液体表面张力系数做了进一步研究.文中引用了Prokhorov提出的改进的瑞利公式,介绍了表面张力系数α的各相关公式的适用范围.实验中利用毛细管探针法测量了几个不同温度下蒸馏水在一直径为5.744.nm的毛细管中的上升高度,用Prokhorov公式计算α.实验测得的蒸馏水的表面张力系数与公认值的百分误差约小于0.13%.最后对实验结果的误差原因进行了分析.     

毛细管探针法测定液体的表面张力系数

在毛细管法测定液体表面张力系数的实验中,利用被测液体导电的性质,在螺旋测微计的测微螺杆上沿轴线方向加装一根金属探针,通过电学方法探测毛细管内液面及容器内液面的位置,实现液体在毛细管内上升高度的测量.利用探针法分别测量了蒸馏水在几个不同温度下的毛细上升高度,利用瑞利公式计算表面张力系数.实验结果表明,探针法测量毛细上升高度的重复性好,所测得蒸馏水的表面张力系数与其公认值的百分误差约小于0.12%.     

悬垂液滴受迫振动的数值模拟与实验研究

利用有限元法进行数值模拟,研究了悬垂在针尖上的液滴在二阶模态下的振动情况.结果表明,悬垂液滴的固有振动频率与失重下自由液滴的固有振动频率间存在线性关系,该线性关系与液体的表面张力系数、液体的密度和针直径有关,与液体的黏度和"表面张力系数密度之比"无关;在声场的激励下,液滴的位移共振曲线与受迫振动的标准速度共振曲线在形状上一致,并且阻尼系数与黏度、表面张力系数、针直径呈正相关,而与密度、"表面张力系数与密度之比"呈负相关.最后以水为例将模拟结果与实验数据做了对比,两者符合得很好.     

液体混合物表面张力的新方程

液体混合物表面张力是很重要的热物性数据之一,但直到目前还没有比较可靠的方法来预计它,多数体系的表面张力是靠实验直接测试的.本文基于表面热力学理论,并应用了溶液的局部浓度理论,建立了一个关联并预计液体混合物表面张力的半理论方程.通过对方程式中的参数估值及对方程的适用性进行检验,结果表明该方程是令人满意的.     

表面张力对固壁旁空泡运动特性影响的理论和实验研究

表面张力是影响空泡脉动及空蚀的一个重要因素.对五种不同表面张力液体中空泡脉动（膨胀和收缩）过程进行了研究,并将实验结果与基于空泡生长和溃灭理论的计算结果进行了对比.实验中,用激光作为测试光源,采用光偏转测试系统研究了不同表面张力液体中空泡泡壁运动规律及泡壁速度的变化.结果表明：表面张力对空泡膨胀过程起抑制作用,故液体表面张力愈大,空泡能达到的最大直径越小;表面张力对空泡的收缩过程则起加速作用,液体表面张力愈大,收缩越迅速,空泡泡壁运动速度越大,其所产生的瞬时溃灭压强越大,空化效果越好. 关键词： 表面张力 空泡 光偏转     

阿·爱恩斯坦和他在物理学发展中的作用

1955年4月18日,伟大的物理学家阿·爱恩斯坦在普林斯敦逝世了,享年七十六岁.爱恩斯坦逝世的时候,正是他的三篇论文发表五十周年,而其中每一篇都足以使一个人永垂不朽.这三篇论文于1905年发表在同一德国物理学期刊“物理年鉴”(Annalen der Physik)上.     

瑞利（Rayleigh，John William Strutt，3d Baron，1842—1919）英国物理学家（Physicist，England）

瑞利出生贵族家庭，因袭父亲爵位。而被称为瑞利勋爵。瑞利自幼聪敏，20岁进入剑桥大学学习，逐渐显露才华；3年后以优异成绩毕业。他在理论和实验两方面都有杰出的才能，研究工作几乎遍及当时经典物理学的各个领域。他的《声学原理》以科学名著著称于世。青年时并不以贵族爵位而影响其科学上的追求。他善于用简单的设备作实验而能获得十分精确的数据。     

液体表面张力系数的实验研究

改变液体的浓度可以调控液体的表面张力系数,各种形状膜架的挂膜时间与液体表面张力系数存在着一定的关系,本文对于这两个方面进行了实验研究,得出了相应的结果.此外,溶液的温度和空气的流动对挂膜时间都会产生影响.     

1894年8月13日：瑞利男爵和氩的发现

 瑞利男爵（Lord Rayleigh）是斯特拉特（John William Strutt,1842～1919）的头衔,他于1873年继承了瑞利男爵的爵位。瑞利男爵于1879～1884年间在剑桥大学当实验物理教授,是麦克斯韦（James Maxwell）的继任者,并于1887～1905年任职于伦敦的英国皇家科学研究所。他大部分的研究都在位于泰林（Terling）的家中个人实验室完成。     

关于液体表面张力的一个问题

由安徽大学出版社出版，牛金生主编的面向21世纪五年高等职业教育教材[物理]第一册第168页中关于液体的表面张力的解述中，其中最后一句：“……显然在平静的水面上轻轻放上一枚硬币而不下沉也是水的表面张力在起作用的缘故了．”由于该书对表面张力的解述较少，故很多同学认为硬币不下沉是由于硬币受到了液体的表面张力和重力相平衡的缘故(如图1)．这显然是错误的，这是由于同学对表面张力的概念不甚理解所致．我们知     

基于拉普拉斯方程的表面自由能测定

液体表面自由能作为材料表面能量状态重要特征有很大研究意义,因其数值上与表面张力相同,所以它可以通过测量液体表面张力来获得.针对表面张力的传统测量方法具有实验精度与适用范围不能兼得的问题,本文提出一种测量液体表面张力的新方法:基于拉普拉斯方程,以液泡膜为研究对象,分析液泡逐渐增大的过程,利用线性回归分析压强差与曲率半径的数据,求解表面张力系数.此方法不仅适用于高温高压环境,且与最大泡压法相比,在未引入新误差项的同时避开了其主要误差来源.     

激光衍射法测量表面张力和毛细波波速与温度的关系

利用激光衍射对液体表面张力和毛细波波速与温度的关系进行了研究.当激光斜入射到毛细波上,观察到稳定的、清晰的衍射图样,运用光栅衍射理论对该实验现象进行了分析,测量了不同温度下蒸馏水的表面张力和毛细波波速,用最小二乘法对实验数据进行拟合,给出了表面张力和毛细波波速与温度的解析关系,发现表面张力和毛细波波速随着温度的增加而减小,并和温度呈近似线性关系.根据其机理,建立了激光衍射法实时的和非接触的测量不同温度下液体表面张力和毛细波波速的方法.     

拉脱法测量液体表面张力系数的新方法——实验最优点的选取

在拉脱法测量液体表面张力系数实验中测量误差通常较大,且对于读数点的选择在理论层面上并没有明确解释.本文在原有实验基础上改进了仪器,对新的实验结果进行了准确分析,提出了对于如何取实验最优点以准确测量液体表面张力系数的新看法,并阐述了其准确性及应用价值.     

恒压源脉动喷注噪声特性

本文在定常喷注噪声理论的基础上,对脉动喷注噪声进行了理论和实验研究,结果证明,对低频脉动喷注,其噪声可表示为互不相干的简源噪声和湍流噪声的叠加.对一台恒压脉动喷注模型作分析后得到的计算公式,可具体计算脉动喷注噪声的总噪声级和频谱,计算结果与实验数据相符合.     

毛细现象公式的导出

液体表面分子间的吸引力、液体表面的分子有一种使其面积缩成最小的力,或称一种抵抗表面积扩张的力,此力称“表面张力”．液体表面是指液体与空气或其他液体相接触的自由面．若不指明,即可认为相对于空气而言．表面张力的大小与接触面的物质有密切关系．此外,表面张力还与温度有关,温度越高,表面张力越小．表面张力的方向总是与液面相切,与分界线相垂直．若在液面作一长为L的直线,将液面分成两部分,这两部分之间的相互牵引力为F,即表面张力F=σL．其中σ为液体表面张力系数．单位为N/m．由于表面张力的作用,液滴表面有收缩到最小的趋势,而使液滴成近似球形的状态．     

弹簧振子系统振动的周期

本文分析了弹簧质量不可忽略时，对振子周期的影响．引用瑞利法讨论系统振动的基频，最后按多自由度理论对精确求解进行了讨论；通过比较，阐明瑞利法的适用范围及精度．文中还提到计算振动周期的简捷方法──能量法．     

磁性液体磁表面张力测试及其液膜拉脱过程受力分析

使用拉脱法测量了磁性液体的磁表面张力,根据计算机实时采集电压随时间的变化数据得到U-t曲线,进而将液膜拉脱过程分为6个阶段,分别研究了每个阶段的电压变化原因.无外加磁场作用时2F号磁性液体存在一电压变化较平缓的阶段,而白油和1F磁性液体并未出现此现象,这主要是因为白油和1F磁性液体表面张力较大,2F号磁性液体的表面张力较小造成.有外加磁场作用时,磁性液体的磁表面张力增加,主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用.     

均匀磁场中磁性液体的磁表面张力系数实验研究

基于特殊性能的磁性液体增设了综合性设计性实验项目,根据项目式教学法初步实现了以学生自我训练为主的教学模式.本文设计了磁性液体磁表面张力系数智能测试仪,研究了均匀磁场中4种不同类型磁性液体的磁表面张力系数随磁感应强度的变化规律.随外加磁场磁感应强度的增强,磁性液体的磁表面张力系数增大,主要是磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用力.磁感应强度相同时,载液质量对磁性液体的磁表面张力系数影响较大,载液质量越小,单位体积内融入的磁性颗粒数量越多,导致磁性液体的磁表面张力系数越大.表面活性剂种类对磁性液体磁表面张力系数的影响也较大,由于油酸对磁性颗粒的吸附作用比PBSI-941表面活性剂强,油酸官能团较早吸附在磁性颗粒表面,限制了磁性颗粒进一步长大,导致MFO-4磁性液体磁表面张力系数较小.