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    《趣味物理學(xué)》在線閱讀——第5章 液體和氣體的性質(zhì)(11-20)(3)

    來源:百度文庫 2010-08-18 11:08:34

    中考真題

    智能內(nèi)容

    5.13 肥皂泡

      你會吹肥皂泡嗎?這件事情并不象想象的那么簡單。我本來也認(rèn)為吹個肥皂泡不需要什么技巧,但是,事實卻告訴我,要想吹出又大又漂亮的肥皂泡,也的確是一種藝術(shù),是需要好好練習(xí)的。那么,象吹肥皂泡這樣簡單平常的事,也值得去干嗎?

      是的,這玩意兒在日常生活里是并不受到特別歡迎的,至少在談話里我們對它不太感覺興趣;但是,物理學(xué)家對它卻有不同的看法。“試去吹出一個小小的肥皂泡來,”物理學(xué)家說,“仔細(xì)去看它:你簡直可以終身研究它,不斷地從這兒學(xué)到許多物理學(xué)上的知識。”

      事實上,肥皂泡薄膜面上誘人的色彩,使物理學(xué)家可以量出光波的波長,而研究嬌嫩的薄膜的張力,又幫助了關(guān)于分子力作用定律的研究,這種分子力就是內(nèi)聚力,如果沒有內(nèi)聚力,世界上就會除了最微細(xì)的微塵之外什么也沒有了。

      當(dāng)然,我寫出下面這幾個實驗的目的,并不是要來探討這些重大的問題。我這里寫的只是一些引人入勝的消遣,只是用來使你對吹肥皂泡的藝術(shù)有一個認(rèn)識。在波依斯著的《肥皂泡》那本書里,有很多關(guān)于各種肥皂泡實驗的詳盡說明。我這里只談幾個最簡單的實驗。

      肥皂泡可以用普通洗衣服的黃肥皂的溶液①吹出,但是對于這件事情真有興趣的人,我介紹他采用橄欖油或杏仁油肥皂,因為這兩種肥皂最適宜吹制又大又漂亮的肥皂泡。把一小塊這種肥皂小心放在清潔的冷水里溶化,最好用潔凈的雨水或雪水,如果沒有的話,至少也得用冷卻了的開水。如果想使吹出一只小茶匙把溶液上層的泡沫去掉,然后把細(xì)瓷管或細(xì)筆管的一端里外兩面擦過肥皂,放到溶液里去。用10厘米左右長的細(xì)麥稈也可以得到很好的成績。

      肥皂泡可以這樣吹:把管口豎直的放到溶液里,使得管口上蘸上一層溶液膜,拿起來小心地吹。由于肥皂泡里裝進(jìn)了從我們肺部出來的暖氣,這氣體比房里的空氣一般要輕些,因此吹出的泡就會向上升起。

      假如一下子就能夠吹出10厘米直徑大小的泡來,那么所配成的溶液就可以用了;否則就要在溶液里加些肥皂,一直到能夠吹出這樣大小的泡為止。但這還不夠。把肥皂泡吹出以后,用手指蘸些肥皂液,試去插進(jìn)肥皂泡里去,假如肥皂泡不破裂,那就可以做下面的實驗了;如果肥皂泡破裂了,那么還得加些肥皂到溶液里去。

      各個實驗一定要仔細(xì)耐心地去做。房里的光線一定要盡可能充足,否則,吹出的泡上看不到美麗的虹彩。

      下面是幾個吹肥皂泡的有趣的實驗。

      花朵四周的肥皂泡:拿一些肥皂液倒在一只大盤里或者茶具托盤里,倒到大約2?3毫米厚的一層;在盤子中心放一朵花或者一只小花瓶,用一只玻璃漏斗把它蓋起。然后緩緩把漏斗揭開,用一根細(xì)管向里面吹去,——于是就吹出一個肥皂泡來;等到這個肥皂泡達(dá)到相當(dāng)大小以后,把漏斗傾斜,讓肥皂泡從漏斗底下露出來。于是,那朵花或者那只小花瓶就給罩在一個由肥皂薄膜做成的、閃耀著各種虹彩的透明半圓罩子底下了。

      如果手頭有一個小型的石膏人象,也可以用來代替方才的花或者花瓶。這應(yīng)該先在石膏人像頭上滴一點肥皂液,等到大肥皂泡吹成以后,把管子透過大肥皂泡膜伸進(jìn)去,把人象頭上的小肥皂泡也吹起來。

      一個套一個的肥皂泡:用方才那個漏斗先吹出一個大肥皂泡來,然后把細(xì)長的管子整個浸到肥皂液里,使它除了含在嘴里的一部分之外,全段都蘸上了肥皂液,然后小心地把這根管子插進(jìn)大肥皂泡的膜里,一直伸到中心,再慢慢地抽回來,到離大肥皂泡的膜不遠(yuǎn)的地方,吹出第二個泡來,然后在這個泡里吹出第三個,第四個,等等。

      肥皂膜造成的圓柱體:先準(zhǔn)備兩個鐵絲圓環(huán)。把吹好的肥皂泡放在下面一個環(huán)上,把沾有肥皂液的另一個環(huán)從上面輕輕放到肥皂泡上,然后,把這個環(huán)慢慢向上提,把泡拉長,一直到它成圓柱形為止。有趣的是,假如你把上面的圓環(huán)提高到比圓環(huán)圓周長更大的高度,圓柱的一半就收縮起來,另一半?yún)s放寬起來,終于變成了兩個泡。

      肥皂泡的薄膜總是在張力的作用之下,而且對于它里面的空氣有壓力;把吹有肥皂泡的漏斗口放近蠟燭火焰的話,可以看到這樣薄的薄膜的力量并不算小,火焰會顯著地向一邊傾斜開去。

      肥皂泡還有一個有趣的現(xiàn)象:你把它從溫暖的房間帶到比較冷的地方,它就會縮小體積。相反地,如果從冷的地方帶到熱的地方,體積就會脹大。原因當(dāng)然是泡里空氣的熱脹冷縮。假如在攝氏零下15度的時候,這個泡的體積是1000立方厘米,那么,當(dāng)它走進(jìn)到溫度是零上15度的房間里,體積應(yīng)該增加110立方厘米:

      我們還應(yīng)該指出,一般人認(rèn)為肥皂泡的“壽命”太短,這一點,是并不完全正確的:如果給它適當(dāng)?shù)恼疹櫍梢允狗试砼荼4娴綆资臁S锢韺W(xué)家杜瓦(他因?qū)σ夯諝獾难芯慷┌逊试砼荼4嬖谔刂频钠孔永铮懦龎m埃,防止干燥和空氣的振蕩,可以把肥皂泡保存到一個月或者還不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面,一直保存了好幾年。

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