Однако новые пути к исследованию капиллярных сил, которые полностью или частично освобождены от противодействия тяжести, Плато открыл в пятой серии своих исследований 1861 г. Он заметил, что масляные пленки в алкоголе принимают на применявшихся в предыдущих опытах проволочных рамках такие же формы, как и мыльные пленки в воздухе; он решил, что и у последних, благодаря их тонкости, тяжесть может иметь только ничтожное влияние по сравнению со сцеплением, и потому занялся специальным изучением формы подобных мыльных пленок. Одну весовую часть марсельского мыла растворили в 40 частях дистиллированной воды, по охлаждении эту жидкость профильтровали и к ней прибавили 2/3 объема глицерина. Спустя некоторое время получается осадок, который удаляется посредством сифона. Полый шар из этой жидкости в 100 мм диаметром держался целых три часа, а жидкость оставалась пригодной в течение целого года. Погружая различные проволочные фигуры в эту жидкость и наблюдая получающиеся при этом жидкие пленки, Плато установил следующие законы: 1) в одном и том же ребре жидкости никогда не сходится более трех пленок и эти последние образуют между собой равные углы; 2) если внутри системы жидких пленок несколько жидких ребер встречаются в одной и той же точке, то их всегда бывает четыре, и они образуют между собой равные углы; 3) для каждой точки жидкой пленки, которая не принадлежит к замкнутой поверхности, образовавшейся на жидкости, сумма обратных величин радиусов кривизны равна нулю; если же точка принадлежит к замкнутой поверхности, то эта сумма имеет постоянную величину. Для давления р, которое производит шарообразный мыльный пузырь диаметром d на находящуюся внутри его массу воздуха, получилось на основании теоретических рассуждений выражение р=2h/d , где h обозначает капиллярную высоту поднятия жидкости в волосной трубке 1 мм в диаметре, а — плотность жидкости. Плато считал возможным допустить, что толщина жидкой пленки, образующей мыльный пузырь, вообще больше двойного радиуса сферы действия молекулярного притяжения, но в момент разрыва пузыря она должна быть почти равна этому двойному радиусу. На основании цветов тонких пленок их толщина определилась в 1/8811 мм; следовательно, радиус сфер молекулярного действия должен был бы составить 1/17622 мм или круглым числом 1/17000 мм. В шестой и восьмой сериях Плато обстоятельно занялся исследованием причин, которые могут обусловить как возникновение, так и сохранение жидких пластинок. При этом он пришел к убеждению, что эти причины следует искать не только в вязкости жидкостей, но еще больше в их поверхностном натяжении, так как у жидкостей с приблизительно равной вязкостью способность образования пластинок может быть совершенно различной. Это поверхностное натяжение, которое действует против вязкости и всегда стремится разорвать пластинки, зависит от природы жидкости и изменяется в обратном отношении к температуре; но, с другой стороны, оно не зависит от кривизны поверхности и от толщины пластинки, по крайней мере, до тех пор, пока эта толщина не становится меньше двойного радиуса молекулярного притяжения. С точки зрения способности образовывать пластинки следует различать три рода жидкости. Первый из них дает при взбалтывании немного пены; его пластинки недолговечны и не дают никаких или же мало цветов; им следует приписать большое поверхностное натяжение и большую внешнюю, чем внутреннюю, вязкость. К этой группе жидкостей принадлежат вода, глицерин, концентрированная серная кислота и т. д. Второй род жидкостей образует быстро появляющиеся, но и быстро исчезающие пузыри с сильным окрашиванием, он отличается от первого незначительным капиллярным поверхностным натяжением и большею внутреннею, чем внешнею, вязкостью. Сюда принадлежат жирные масла, алкоголь, бензин, сернистый углерод и др. Наконец, третий род жидкостей образует при взбалтывании долго сохраняющуюся пену, легко может выдуваться в пузыри и его пластинки сохраняются в продолжение часов и даже дней; они обладают малым поверхностным натяжением и опять-таки большею внешнею, чем внутреннею, вязкостью. Примерами таких жидкостей могут служить растворы мыла, яичный белок, расплавленное стекло и т. д. Вопросом о различной устойчивости жидких пластинок Плато занимался и далее, в последних сериях своих исследований, к которым он в заключение приложил очень богатый обзор литературы обо всех прежних работах, посвященных той же теме.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ЖИДКИЕ ПЛЕНКИ» з дисципліни «Історія фізики»
