邦士度科普:防雾眼镜的一种基本原理!
发布时间:2023-06-16 点击次数:3062
很多时候戴眼镜总会有雾气,雾气遮挡视线的原因是一堆小水滴造成了光的散射,而水蒸气遇冷凝结是没办法阻止的,所以我们能做的就是怎么让水雾不会遮挡视线。如果水不再形成小滴而是一个均匀的水膜,就不会阻挡视线了,如何让水滴不再相互分离呢?
我们首先要知道液体具有表面张力。表面张力,是液体表层分子受力均衡而产生的沿表面的张力。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,合力方向垂直指向液体内部,导致液体表面具有自动缩小的趋势而形成小液滴。
表面(surfacetension,surface通常指与气体或真空的界面,其他情况用 interface)与温度和界面两相物质的性质有关。当液体界面另一侧的物质对水分子的作用更强时,水分子就会倾向于摊开一些,形成略扁的水滴。当表面张力足够小时,接触角甚至可以无限接近于零,这种情况被称做超亲水。
水滴在界面的形态取决于水的表面张力和水分子与界面间的吸引力。我们可以通过两个方式来改造它,第一种是降低水的表面张力,第二种是增加界面对水分子的亲和力。
永久性的防雾显然要采用第二种方式,否则水被冲走后下次还会结雾额。而各种防雾剂主要是改变水的表面张力,使水分子间的作用力减弱而摊开在表面上形成一个均匀的液膜。
什么有的分子可以改变水的表面张力呢?上面说了表面张力是表面上的水分子受到周围水滴的吸引力而引起的,如果我们打乱了表面这层分子和周围其他水分子的关系,表面张力就会发生改变,而这种性质被称作表面活性,能够强烈改变表面张力的分子就被称为表面活性剂。这类分子的形状通常有一个长长的疏水尾巴和一 个亲水的头部,常见的是脂肪酸盐,也就是皂类。
一句话总结,起雾是[水-空气界面]与[水-泳镜界面]两方制衡的结果,我们可以通过改变其中的任一项来达到防雾的效果。
其实买一副好的,质量过硬的,防雾功能好的眼镜,是一个基础,这样的防雾功能才会好!
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