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        邦士度科普:防霧眼鏡的一種基本原理!

        發布時間:2023-06-16 點擊次數:2627

        很多時候戴眼鏡總會有霧氣,霧氣遮擋視線的原因是一堆小水滴造成了光的散射,而水蒸氣遇冷凝結是沒辦法阻止的,所以我們能做的就是怎么讓水霧不會遮擋視線。如果水不再形成小滴而是一個均勻的水膜,就不會阻擋視線了,如何讓水滴不再相互分離呢?

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        我們首先要知道液體具有表面張力。表面張力,是液體表層分子受力均衡而產生的沿表面的張力。在水內部的一個水分子受到周圍水分子的作用力的合力為0,但在表面的一個水分子卻不如此。因上層空間氣相分子對它的吸引力小于內部液相分子對它的吸引力,所以該分子所受合力不等于零,合力方向垂直指向液體內部,導致液體表面具有自動縮小的趨勢而形成小液滴。

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        表面(surfacetension,surface通常指與氣體或真空的界面,其他情況用 interface)與溫度和界面兩相物質的性質有關。當液體界面另一側的物質對水分子的作用更強時,水分子就會傾向于攤開一些,形成略扁的水滴。當表面張力足夠小時,接觸角甚至可以無限接近于零,這種情況被稱做超親水。

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        水滴在界面的形態取決于水的表面張力和水分子與界面間的吸引力。我們可以通過兩個方式來改造它,第一種是降低水的表面張力,第二種是增加界面對水分子的親和力。

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        永久性的防霧顯然要采用第二種方式,否則水被沖走后下次還會結霧額。而各種防霧劑主要是改變水的表面張力,使水分子間的作用力減弱而攤開在表面上形成一個均勻的液膜。

        什么有的分子可以改變水的表面張力呢?上面說了表面張力是表面上的水分子受到周圍水滴的吸引力而引起的,如果我們打亂了表面這層分子和周圍其他水分子的關系,表面張力就會發生改變,而這種性質被稱作表面活性,能夠強烈改變表面張力的分子就被稱為表面活性劑。這類分子的形狀通常有一個長長的疏水尾巴和一 個親水的頭部,常見的是脂肪酸鹽,也就是皂類。

        防霧眼鏡的一種基本原理.jpg

        一句話總結,起霧是[水-空氣界面]與[水-泳鏡界面]兩方制衡的結果,我們可以通過改變其中的任一項來達到防霧的效果。

        其實買一副好的,質量過硬的,防霧功能好的眼鏡,是一個基礎,這樣的防霧功能才會好!

         



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