שריט צו נאַנאָטעטשנאָלאָגי
צופרידן
מיט טויזנטער יארן צוריק האט מען זיך געוואונדערט פון וואס די ארומיגע קערפער זענען געמאכט. די ענטפֿערס וועריד. אין אלטע גריכנלאנד, סייאַנטיס אויסגעדריקט די מיינונג אַז אַלע ללבער זענען געמאכט פון קליין ינדיווידזשאַבאַל עלעמענטן, וואָס זיי גערופן אַטאָמס. ווי קליין, זיי קען נישט ספּעציפיצירן. פֿאַר עטלעכע סענטשעריז, די מיינונגען פון די גריכן פארבליבן בלויז כייפּאַטאַסאַס. זיי זענען אומגעקערט צו זיי אין די XNUMXth יאָרהונדערט, ווען יקספּעראַמאַנץ זענען דורכגעקאָכט צו אָפּשאַצן די גרייס פון מאַלאַקיולז און אַטאָמס.
עס איז דורכגעקאָכט איינער פון די היסטאָריש באַטייַטיק יקספּעראַמאַנץ, וואָס געמאכט עס מעגלעך צו רעכענען די פּאַרטאַקאַל גרייס ענגליש געלערנטער Lord Rayleigh. זינט עס איז פּשוט צו דורכפירן און אין דער זעלביקער צייַט זייער קאַנווינסינג, לאָמיר פּרובירן צו איבערחזרן עס אין שטוב. דערנאָך מיר ווענדן צו צוויי אנדערע יקספּעראַמאַנץ וואָס לאָזן אונדז לערנען עטלעכע פּראָפּערטיעס פון מאַלאַקיולז.
וואָס זענען די פּאַרטאַקאַל סיזעס?
רייס. 1. א אופֿן פון פּריפּערינג אַ שפּריץ פֿאַר פּלייסינג אַ לייזונג פון ייל אין יקסטראַקטיד גאַזאָלין אין עס; פּ - פּאָקסילין,
c - שפּריץ
זאל ס פּרובירן צו ענטפֿערן דעם קשיא דורך קאַנדאַקטינג די פאלגענדע עקספּערימענט. פון אַ 2 סענטימעטער שפּריץ3 אַראָפּנעמען די פּלאַנדזשער און פּלאָמבע זייַן ווענטיל מיט פּאָקסילינע אַזוי אַז עס גאָר פילז די ווענטיל רער בדעה פֿאַר ינסערשאַן פון די נאָדל (פיגורע 1). מיר וואַרטן אַ ביסל מינוט ביז פּאָקסילינאַ כאַרדאַנז. ווען דאָס כאַפּאַנז, גיסן אין די שפּריץ וועגן 0,2 סענטימעטער3 עסן ייל און רעקאָרד דעם ווערט. דאס איז די סומע פון ייל געניצט.o. פּלאָמבירן די רוען באַנד פון די שפּריץ מיט גאַזאָלין. מישן ביידע ליקווידס מיט אַ דראָט ביז אַ כאָומאַדזשיניאַס לייזונג איז באקומען און פאַרריכטן די שפּריץ ווערטיקלי אין קיין האָלדער.
דעמאָלט גיסן וואַרעם וואַסער אין די בעקן אַזוי אַז די טיפקייַט איז 0,5-1 סענטימעטער. מיר שלעפּן אַ פּאַפּיר פּאַס צוזאמען די ייבערפלאַך פון די וואַסער עטלעכע מאָל טאַנדזשאַנטאַלי צו עס צו ריין די ייבערפלאַך פון טראַפ - שטויב.
מיר קלייַבן אַ ביסל געמיש פון ייל און גאַזאָלין אין די דראַפּער און פאָרן די דראַפּער דורך די צענטער פון די שיף מיט וואַסער. דזשענטלי דרינגלעך אויף די מעקער, מיר פאַלן ווי קליין אַ קאַפּ ווי מעגלעך אַנטו די ייבערפלאַך פון די וואַסער. א טראפ פון א געמיש פון אויל און בענזין וועט זיך ברייט פארשפרייטן אין אלע ריכטונגען איבערן אויבערפלאך פונעם וואסער און פארמירן א גאר דינע שיכט מיט א גרעב גלייך צו איין פּאַרטיקעל דיאַמעטער אונטער די גינציקסטע באדינגונגען - די אזוי גערופענע. מאָנאָמאָלעקולאַר שיכטע. נאָך עטלעכע מאָל, יוזשאַוואַלי אַ ביסל מינוט, די גאַזאָלין וועט יוואַפּערייט (אַקסעלערייטיד דורך די העכערונג אין וואַסער טעמפּעראַטור), געלאזן אַ מאָנאָמאָלעקולאַר ייל שיכטע אויף די ייבערפלאַך (Fig. 2). די ריזאַלטינג שיכטע רובֿ אָפט האט די פאָרעם פון אַ קרייַז מיט אַ דיאַמעטער פון עטלעכע סענטימעטער אָדער מער.
רייס. 2. מאָנאָמאָלעקולאַר שיכטע פון ייל אויף די וואַסער ייבערפלאַך
עם - פּעלוויס, C - וואַסער, אָ - ייל, ד - פאָרמירונג דיאַמעטער, ד - פאָרמירונג גרעב
(בוימל פּאַרטאַקאַל גרייס)
מיר ילומיניט די וואַסער ייבערפלאַך דורך דירעקטינג אַ שטראַל פון ליכט פון אַ פלאַשליגהט דייאַגאַנאַלי אַנטו עס. רעכט צו דעם, די באַונדריז פון די שיכטע זענען מער קענטיק. מיר קענען לייכט באַשטימען זייַן דערנענטערנ דיאַמעטער ד פון אַ ווירע געהאלטן פּונקט אויבן די ייבערפלאַך פון די וואַסער. ווייל דעם דיאַמעטער, מיר קענען רעכענען די שטח פון די שיכטע S מיט די פאָרמולע פֿאַר די שטח פון אַ קרייַז:
אויב מיר געוואוסט וואָס איז דער באַנד פון ייל V1 קאַנטיינד אין די דראַפּט קאַפּ, דעמאָלט דער דיאַמעטער פון די ייל מאַלאַקיול ד קען זיין לייכט קאַלקיאַלייטיד, אַסומינג אַז די ייל צעלאָזן און געשאפן אַ שיכטע מיט אַ ייבערפלאַך S, ד"ה:
נאָך קאַמפּערינג פאָרמולאַס (1) און (2) און אַ פּשוט טראַנספאָרמאַציע, מיר באַקומען אַ פאָרמולע וואָס אַלאַוז אונדז צו רעכענען די גרייס פון אַ ייל פּאַרטאַקאַל:
די יזיאַסט, אָבער נישט די מערסט פּינטלעך וועג צו באַשטימען דעם באַנד V1 איז צו קאָנטראָלירן ווי פילע טראפנס קענען זיין באקומען פון די גאַנץ באַנד פון די געמיש קאַנטיינד אין די שפּריץ און טיילן די באַנד פון ייל וואָ געניצט דורך דעם נומער. צו טאָן דאָס, מיר קלייַבן די געמיש אין אַ פּיפּעטטע און מאַכן דראַפּלאַץ, טריינג צו מאַכן זיי די זעלבע גרייס ווי ווען זיי זענען דראַפּט אויף די ייבערפלאַך פון די וואַסער. מיר טאָן דאָס ביז די גאנצע געמיש איז ויסגעמאַטערט.
א מער פּינטלעך, אָבער מער צייט-קאַנסומינג אופֿן איז צו ריפּיטידלי פאַלן אַ ייל קאַפּ אויף די וואַסער ייבערפלאַך, באַקומען אַ מאָנאָמאָלעקולאַר ייל שיכטע און מעסטן זייַן דיאַמעטער. פארשטײ ט זיך , א ז אײדע ר יעדע ר שיכט ע װער ט געמאכ ט , דאר ף מע ן ארוי ס פו ן דע ם בעקן , ד י פריער־גענוצט ע װאסע ר או ן אויל , או ן רײן . פון די באקומען מעזשערמאַנץ, די אַריטמעטיק מיטל איז קאַלקיאַלייטיד.
פאַרבייַטן די באקומען וואַלועס אין פאָרמולע (3), טאָן ניט פאַרגעסן צו בייַטן די וניץ און אויסדריקן די אויסדרוק אין מעטער (עם) און V1 אין קוביק מעטער (מ3). באַקומען די פּאַרטאַקאַל גרייס אין מעטער. די גרייס וועט אָפענגען אויף די טיפּ פון ייל געניצט. דער רעזולטאַט קען זיין עראָוניאַס רעכט צו די סימפּלאַפייינג אַסאַמפּשאַנז געמאכט, ספּעציעל ווייַל די שיכטע איז נישט מאָנאָמאָלעקולאַר און אַז די דראָפּלעט סיזעס זענען נישט שטענדיק די זעלבע. עס איז גרינג צו זען אַז דער אַוועק פון אַ מאָנאָמאָלעקולאַר שיכטע פירט צו אַן אָוווערעסטאַמיישאַן פון די ווערט פון ד. די געוויינטלעך סיזעס פון ייל פּאַרטיקאַלז זענען אין די קייט פון 10-8-קסנומקס-9 עם בלאָק 10-9 מ׳רופט עם נאַנאָמעטער און איז אָפט געניצט אין די בומינג פעלד באקאנט ווי נאַנאָטעטשנאָלאָגי.
"דיסאַפּירינג" באַנד פון פליסיק
רייס. 3. די פּלאַן פון די פליסיק שרינגקידזש פּרובירן שיף;
ג - טראַנספּעראַנט, פּלאַסטיק רער, פּ - פּאָקסילין, ל - ווירע,
ה - טראַנספּעראַנט טייפּ
די פאלגענדע צוויי יקספּעראַמאַנץ וועט לאָזן אונדז צו פאַרענדיקן אַז די מאַלאַקיולז פון פאַרשידענע ללבער האָבן פאַרשידענע שאַפּעס און סיזעס. צו טאָן דער ערשטער, שנייַדן צוויי ברעקלעך פון טראַנספּעראַנט פּלאַסטיק רער, ביידע 1-2 סענטימעטער אין ינער דיאַמעטער און 30 סענטימעטער לאַנג. יעדער שטיק פון רער איז גלוד מיט עטלעכע ברעקלעך פון קלעפּיק טייפּ צו די ברעג פון אַ באַזונדער ווירע פאַרקערט די וואָג 3). נאָענט די נידעריקער ענדס פון די כאָוזיז מיט פּאָקסילין פּלאַגז. פאַרריכטן ביידע שרים מיט גלוד כאָוזיז אין אַ ווערטיקאַל שטעלע. גיסן גענוג וואַסער אין איינער פון די כאָוזיז צו מאַכן אַ זייַל וועגן האַלב די לענג פון די קישקע, זאָגן 14 סענטימעטער. גיסן די זעלבע סומע פון עטאַל אַלקאָהאָל אין די רגע פּרובירן רער.
איצט מיר פרעגן, וואָס וועט זיין די הייך פון די זייַל פון די געמיש פון ביידע ליקווידס? זאל ס פּרובירן צו באַקומען אַן ענטפער צו זיי יקספּערמענאַלי. גיסן אַלקאָהאָל אין די וואַסער קישקע און מיד מעסטן די שפּיץ מדרגה פון די פליסיק. מיר צייכן דעם מדרגה מיט אַ וואָטערפּרוף מאַרקער אויף די קישקע. דעריבער מישן ביידע ליקווידס מיט אַ דראָט און קאָנטראָלירן די מדרגה ווידער. וואָס טאָן מיר באַמערקן? עס ווײַזט זיך אויס, אַז דער מדרגה האָט זיך פֿאַרמינערט, ד.ה. דער באַנד פון די געמיש איז ווייניקער ווי די סאַכאַקל פון די וואַליומז פון די ינגרידיאַנץ געניצט צו פּראָדוצירן עס. דעם דערשיינונג איז גערופן פליסיק באַנד צונויפצי. די רעדוקציע אין באַנד איז יוזשאַוואַלי אַ ביסל פּראָצענט.
מאָדעל דערקלערונג
צו דערקלערן די קאַמפּרעשאַן ווירקונג, מיר וועלן דורכפירן אַ מאָדעל עקספּערימענט. אַלקאָהאָל מאַלאַקיולז אין דעם עקספּערימענט וועט זיין רעפּריזענטיד דורך אַרבעס גריינז, און וואַסער מאַלאַקיולז וועט זיין מאָן זאמען. גיסן גרויס-גריינד פּיז וועגן 0,4 עם הויך אין דער ערשטער, שמאָל, טראַנספּעראַנט שיסל, פֿאַר בייַשפּיל, אַ הויך סלוי. גיסן מאָן זאמען אין די צווייט זעלבע שיף פון דער זעלביקער הייך (פאָטאָ 1אַ). דעמאָלט מיר גיסן מאָן זאמען אין אַ שיף מיט פּיז און נוצן אַ ווירע צו מעסטן די הייך צו וואָס די שפּיץ מדרגה פון גריינז ריטשאַז. מיר צייכן דעם מדרגה מיט אַ מאַרקער אָדער אַ פאַרמאַסוטיקאַל גומע באַנד אויף די שיף (פאָטאָ 1ב). פאַרמאַכן דעם קאַנטיינער און שאָקלען עס עטלעכע מאָל. מיר שטעלן זיי ווערטיקלי און קאָנטראָלירן צו וואָס הייך דער אויבערשטער מדרגה פון די קערל געמיש איצט ריטשאַז. עס טורנס אויס אַז עס איז נידעריקער ווי איידער מיקסינג (פאָטאָ 1ק).
דער עקספּערימענט געוויזן אַז נאָך מיקסינג, קליין מאָן זאמען אָנגעפילט די פריי ספּייסאַז צווישן די פּיז, ווי אַ רעזולטאַט פון וואָס די גאַנץ באַנד פאַרנומען דורך די געמיש דיקריסט. א ענלעך סיטואַציע אַקערז ווען מיקסינג וואַסער מיט אַלקאָהאָל און עטלעכע אנדערע ליקווידס. זייער מאַלאַקיולז קומען אין אַלע סיזעס און שאַפּעס. ווי אַ רעזולטאַט, קלענערער פּאַרטיקאַלז פּלאָמבירן די גאַפּס צווישן גרעסערע פּאַרטיקאַלז און די באַנד פון די פליסיק איז רידוסט.
פאָטאָ 1. די פאלגענדע סטאַגעס פון די לערנען פון די קאַמפּרעשאַן מאָדעל:
אַ) בינז און מאָן זאמען אין באַזונדער כלים,
ב) גריינז נאָך אָפּדאַך, ג) רעדוקציע אין די באַנד פון גריינז נאָך מיקסינג
מאָדערן ימפּלאַקיישאַנז
היינט איז באקאנט אז אלע קערפערס ארום אונז זענען באשטייט פון מאלעקולן, און די זענען, אין זיינע, געמאכט פון אטאמען. ביידע מאַלאַקיולז און אַטאָמס זענען אין קעסיידערדיק טראַפ - באַוועגונג, די גיכקייַט פון וואָס דעפּענדס אויף טעמפּעראַטור. דאַנק צו מאָדערן מיקראָסקאָפּעס, ספּעציעל די סקאַנינג טאַנאַלינג מיקראָסקאָפּ (STM), יחיד אַטאָמס קענען זיין באמערקט. עס זענען אויך באקאנט מעטהאָדס וואָס נוצן אַן אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּ (AFM-), וואָס אַלאַוז איר צו אַקיעראַטלי מאַך יחיד אַטאָמס און פאַרבינדן זיי אין סיסטעמען גערופן נאַנאָסטרוקטורעס. די קאַמפּרעשאַן ווירקונג אויך האט פּראַקטיש ימפּלאַקיישאַנז. מיר מוזן נעמען דעם אין חשבון ווען סאַלעקטינג די סומע פון זיכער ליקווידס נייטיק צו באַקומען אַ געמיש פון די פארלאנגט באַנד. איר מוזן נעמען עס אין חשבון, ינקל. אין דער פּראָדוקציע פון מאַשקע, וואָס, ווי איר וויסן, זענען מיקסטשערז פון דער הויפּט עטאַל אַלקאָהאָל (אַלקאָהאָל) און וואַסער, ווייַל דער באַנד פון די ריזאַלטינג טרינקען וועט זיין ווייניקער ווי די סאַכאַקל פון די וואַליומז פון די ינגרידיאַנץ.
