• 彎液面

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    彎液面

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    半月板(復數:menisci,來自希臘語,意為新月)是液體上表面靠近容器或其他物體表面的曲線,由表面張力產生。

    當液體顆粒與容器之間的吸引力粘附力)超過液體顆粒彼此之間吸引力(內聚力)的一半時,就會出現凹彎月面,從而導致液體爬上容器壁(參見 表面張力#原因)。 這發生在水和玻璃之間。 樹液蜂蜜和牛奶等水基液體在玻璃或其他可潤濕容器中也有凹彎月面。

    相反,當粘附能小于內聚能的一半時,就會出現凸彎月面。 例如,在氣壓計和溫度計中的水銀和玻璃之間會出現凸彎月面。

    通常,液體表面的形狀可能很復雜。 對于足夠小的圓管,彎液面的形狀將近似于球面的一部分,而對于大容器,液體的大部分上表面幾乎是平坦的,只是向上彎曲(如果凹陷)或向下彎曲( 如果凸)靠近邊緣。

    接觸角與表面張力

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    彎月面的形成常用于表面科學,以測量接觸角和表面張力。 在接觸角測量中,半月板的形狀是用天平或用數碼相機光學測量的。 在表面張力測量中,測量探頭的接觸角為零,表面張力可以通過測量半月板的質量來獲得。 這通常使用 Wilhelmy 板完成。

    體積測量

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    當讀取裝滿液體的儀器(例如水位儀)側面的深度刻度時,必須考慮彎月面以獲得準確的測量結果。 深度必須在半月板處于視線水平(以消除視差誤差)和半月板中心測量,即凸半月板的頂部或凹半月板的底部。

    玻璃器皿和其他工具的制造商校準他們的測量標記以說明彎液面。 這意味著任何儀器都針對特定液體(通常是水)進行校準。

    彎液面

    毛細作用

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    半月板是毛細管作用的一種表現形式,表面粘附將液體向上拉以形成凹形半月板,或者內部凝聚力將液體向下拉以形成凸形半月板。 這種現象在植物蒸騰作用中很重要。 當通常稱為毛細管的窄孔管浸入液體中并且液體潤濕管(接觸角為零)時,管內的液體表面形成凹彎月面,這是一個幾乎具有球形的表面 相同的半徑,r,作為管的內部。 管子受到大小為 2πrσ 的向下力,其中 σ 是液體的表面張力。

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    1. 彎液面
    2. 接觸角與表面張力
    3. 體積測量
    4. 毛細作用

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