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界面物理

發布時間: 2021-08-03 09:03:52

物理化學關於界面現象

界面現象又名表面現象,界面和表面不嚴格時可以混用,是指發生在相界面上的各種回物理、化學過程而引起的答現象。它既涉及界面區內物質的化學組成、物理結構和電子狀態,又與界面兩邊的主體相物質的性質有關。
界面現象是研究各種不同界面的性質,隨著分散度的增加,體系的比表面也相應增大,膠體的各種性質與比表面密切相關,所以對界面現象的研究就成為膠體化學的主要內容之一。

② 產生界面能或表面能的物理原因是什麼

表面能,物質的表面具有表面張力σ,在恆溫恆壓下可逆地增大表面積dA,則需功σdA,因為所需的功等於物系自由能的增加,且這一增加是由於物系的表面積增大所致,故稱為表面自由能或表面能.
界面能又稱總表面能或表面內能.是在恆溫恆壓條件下增加單位界面體系(或表面體系)內能的增量.在外磁場中,當大樣品超導體內出現正常相區和超導相區同時存在時就有一個兩相間過渡層或稱界面層存在,它具有一定的能量以使在磁場、溫度一定時保持兩相平衡.這個能量稱為界面能或表面能.

③ 表面與界面物理 的作業 蜘蛛俠是如何徒手爬高樓的 能給個專業點的解釋不

我也不是學這行的,不過找了些東西可能有用,望採納,謝謝

科學家通過實驗發現壁虎能夠在一塊垂直豎立的拋光玻璃表面以每秒一米的速度向上高速攀爬,而且「只靠一個指頭」就能夠把整個身體穩當地懸掛在牆上。除了能在牆上豎直上下爬行外,壁虎還能夠倒掛在天花板上爬行,這一絕技更令其他動物望塵莫及。

壁虎腳底的粘著力究竟是怎樣產生的呢?美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家羅伯特·福爾等人經過研究發現看上去不起眼的壁虎,居然是自然界數一數二的「應用物理大師」。它腳底的力量,竟然來自宇宙中最基本的物理學原理———分子引力。靠著這種力量,一隻身長2英寸的壁虎,用它不過幾平方毫米大小的腳掌,理論上能夠毫不費力地提起重達40公斤的重物!

壁虎腳底一根剛毛能夠提起一隻螞蟻的重量,而使用全部剛毛就能夠支持125公斤力。

那什麼是分子引力呢?分子引力也叫范德瓦爾斯力,是中性分子彼此距離非常近時產生的一種微弱電磁引力。由於這種引力過於微弱,通常沒有人加以注意。比如,當我們把手貼到牆上時,也會產生分子引力,但由於實際接觸面積太小,可能只有數千個接觸點,人的手掌不會被吸附到牆壁上。

但壁虎就不一樣了,它的每隻腳底部長著數百萬根極細的剛毛,而每根剛毛末端又有約400根至1000根更細的分支。這種精細結構使得剛毛與物體表面分子間的距離非常近,從而產生分子引力。雖然每根剛毛產生的力量微不足道,但累積起來就很可觀。根據計算,一根剛毛能夠提起一隻螞蟻的重量,而100萬根剛毛雖然佔地不到一個小硬幣的面積,但可以提起20公斤力的重量。如果壁虎同時使用全部剛毛,就能夠支持125公斤力。科學家說,壁虎實際上只使用一個腳,就能夠支持整個身體。

壁虎能在多麼臟的物體表面都能行走,它的腳不會自動分泌液體,但有著自動清洗的功能。

壁虎又是怎樣自如地控制腳上的吸力呢?科學家用顯微攝像機錄下壁虎在玻璃上爬動的情況,發現當壁虎試圖移 動腳掌時,需要付出比吸住附著物時高600倍的力量,並將腳趾伸展到30度以上才能達到目的,這就如同人們扯下粘貼的膠帶時所做的一樣。而且,即使在真空環境下,它腳上的粘著力也不會失靈,這說明壁虎不必分泌任何物質以維持附著力,也不需要藉助空氣負壓「吸」住物品。

研究人員認為,模仿壁虎腳底的這種結構,有可能研製出粘合力超強的新型膠紙。它具有易於被揭下、不對物體表面造成損傷、可反復使用等優點。

此後,美國路易斯-克拉克學院的科學家在研究中意外地發現了壁虎能夠輕而易舉附著於物體表面的另一原因:它們能自動清潔爪子絨毛上的臟物,以避免從爬行的表面脫落。

以前,科學家們也曾經猜測壁虎的腳可能有著自動清洗的功能,但它是如何保持腳的清潔及其原理卻是個未解之謎。壁虎從不清理自己的腳,而且腳部也不會自動分泌液體。路易斯-克拉克學院的凱拉·奧特姆和溫迪·漢森對壁虎的這一神奇功能進行了研究,他們發現,不管壁虎在多麼臟的物體表面行走,當它走了幾步之後,腳上的臟物就會自動脫落。他們認為,壁虎腳在踩踏臟物之後,臟物的顆粒堆積在絨毛表面,而不是粘在絨毛上,因此在堆積到一定程度之後臟物顆粒在重力的作用下就會脫落。

在壁虎腳趾微結構的啟示下,科學家開始研製超級附著技術。

研究生物力學的奧特姆認為,這項發現對希望發明更好的粘合劑的科學家來說是一個好消息,因為只要能夠把絨毛做得足夠小,就可能產生和壁虎剛毛一樣強大的粘合力。

由此,在壁虎腳趾微結構的啟示下,超級附著技術呼之欲出。例如,科學家正在據此開發的一種強力乾性粘合劑,這種粘合劑將使用一種與壁虎爪指上的絨毛類似的人造絨毛。

不久前,英國曼徹斯特大學的物理學家安德烈·蓋姆及其同事宣稱他們的研究取得了重大進展:他們模仿壁虎腳趾的微結構研製了一種柔韌的膠布,上面覆以上百萬根人工合成的絨毛,每根毛的長度不足2微米。根據他們的推算,一塊巴掌大的這種膠布就能將一個成年人懸吊起來。蓋姆僅造出了1平方厘米大的壁虎膠布,為了檢驗其附著力,他把這條膠布固定在一個蜘蛛人玩偶的手上,結果,蜘蛛人穩穩當當地懸掛在了一塊玻璃板上。

壁虎膠布的意義重大,科學家希望能研製出一種會爬牆的機器人。

美國劉易斯-克拉克學院的凱拉·奧特姆也成功地研製出了一種新型粘合劑。那麼,壁虎膠布的意義到底有多大呢?「你能想到的任何一家公司。」奧特姆說。從世界上最耐用的不幹膠便條、更安全的輪胎到粘得更牢的「創可貼」都需要它。最近,奧特姆還在與加拿大麥吉爾大學步行機器人技術實驗室的主管馬丁·比勒以及美國加州大學伯克利分校Poly-PEDAL實驗室(專門研究動物運動中的特性、動能學和動力學)的主管羅伯特·福爾聯手,研製一種會爬牆的機器人。奧特姆說:「我的夢想是親眼目睹一群這樣的機器人登上火星表面。」 摘自新浪

④ 物理光學中什麼是等效界面法

光速不變原理

⑤ 物理中界面指什麼

物理上的界面不只是指一個幾何分界面,而是指一個薄層,這種分界的表面(界面)具有和它兩邊基體不同的特殊性質。因為物體界面原子和內部原子受到的作用力不同,它們的能量狀態也就不一樣,這是一切界面現象存在的原因。界面層的克分子自由能較內部大,這種過剩的自由能稱為界面自由能,簡稱界面能。單位界面面積上的界面能稱比界面能,即增加單位界面面積所需的功。 金屬系統中的界面不外乎五種,即氣-液、氣-固、液-液、液-固,固-固。例如,冶金爐內液體金屬和大氣之間是氣-液界面,在液態金屬凝固過程中,已凝固晶體和未凝固液體之間是固- 液界面;固體金屬開裂過程中,裂紋表面就是固-氣界面。對於金屬材料,最重要的是固-固界面。金屬中的固-固界面可以概括為兩種:一種是結構相同而取向不同晶體之間的界面,如晶界、亞晶界。其他如孿晶界、層錯界、胞壁等則屬於特殊晶界。另一種是結構不同的晶體之間的界面

希望採納

⑥ 界面的物理化學

interface 相與相之間的交界面。即兩相間的接觸表面。有固-固、液-液、固-氣、固-液和液-氣種類型。在兩版相間進行傳質時,權一般假定界面本身並不產生阻力,而且在界面上兩相是達到相平衡的關系的。流體沿靜止的固體壁流動並無傳質作用時,流-固直接接觸面也稱界面。物理上的界面不只是指一個幾何分界面,而是指一個薄層,這種分界的表面(界面)具有和它兩邊基體不同的特殊性質。因為物體界面原子和內部原子受到的作用力不同,它們的能量狀態也就不一樣,這是一切界面現象存在的原因。界面層的克分子自由能較內部大,這種過剩的自由能稱為界面自由能,簡稱界面能。單位界面面積上的界面能稱比界面能,即增加單位界面面積所需的功。

⑦ 界面劑和界面砂漿的區別是什麼

界面劑通過對物體表面進行處理,該處理可能是物理作用的吸附或包覆,也經常是物理化學的作用。目的是改善或完全改變材料表面的物理技術性能和表面化學特性。以改變物體界面物理化學特性為目的產品,也可以稱為界面改性劑。對物體表面進行處理,以改善材料的表面性能,則稱為表面處理。界面劑在不同領域都有應用,對物體表面處理工藝手段及目的也都不同,常見的界面劑對物體界面的處理與改性可分為四種工藝類型:潤濕與浸漬、塗層處理、偶聯劑處理以及表面改性。

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