液体的表面现象

1、大珠小珠落玉盘大珠小珠落玉盘5-6 5-6 液体的表面现象液体的表面现象Phenomena on the Surface of Liquid 肥皂膜使软线绷紧的演示肥皂膜使软线绷紧的演示 完整肥皂膜完整肥皂膜 剌破一边后剌破一边后一、表面张力一、表面张力（Surface Tension ）1 1、液体表面的微观结构、液体表面的微观结构（Microstructure of Liquid Surface） FF2 2、表面张力、表面张力垂直于分界线并与液体表面相切。垂直于分界线并与液体表面相切。 （1 1）表面张力的方向）表面张力的方向 (Direction of Surface Tension)

2、（2 2）表面张力的大小）表面张力的大小 (Magnitude of Surface Tension ） lff表面张力大小：与分界线长度成正比。表面张力大小：与分界线长度成正比。3 3、表面张力系数、表面张力系数 (Surface Tension Coefficient） lf影响因素影响因素液体性质液体性质温度温度杂质杂质T （1 1）概念：物）概念：物體體的表面上有表面的表面上有表面張張力或表力或表面能，希望把表面的面面能，希望把表面的面積縮積縮得最小、把表面得最小、把表面能能釋釋放出放出來來是很自然的是很自然的趨勢趨勢，就像橡皮膜的，就像橡皮膜的行行為為一一樣樣。4 4、表面能、表面能

3、Potential Energy of Liquid Surface杂质杂质表面活性物质表面活性物质: : 使表面张力系数减小使表面张力系数减小表面非活性物质表面非活性物质: :使表面张力系数增大使表面张力系数增大LxFf)(2222 mJLLxLxFSA 二、弯曲液面的附加压强二、弯曲液面的附加压强 (Additional pressure of crooked liquid surface） 1.1.弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强Tsin2Rsinsin =PSR2sin2 RsinRT=L球型液膜RPPPBA2 附加压强指液体内外压强差。附加压强指液体内外压强差。液面为凸面时液面为

4、凸面时R R取正，为凹面时取负。取正，为凹面时取负。2.球形液膜的附加压强球形液膜的附加压强ACsPPPPB-PC= PB-PA=R4R2R2-RPS4（2 2）表面活性物）表面活性物 质对附加压强的质对附加压强的调节作用是肺泡调节作用是肺泡正常行使功能的正常行使功能的保证。保证。 1 1、概念：将毛细管插入液体中，液面在、概念：将毛细管插入液体中，液面在毛细管中升高或降低的现象。毛细管中升高或降低的现象。2、润湿现象、润湿现象内聚力：液体分子之间的吸引力。内聚力：液体分子之间的吸引力。附着力：附着力：固体分子对附着层分子的吸引力固体分子对附着层分子的吸引力在固体与液面之间通过液体内部的夹角。

5、在固体与液面之间通过液体内部的夹角。0202完全润湿完全润湿润湿润湿不润湿不润湿完全不润湿完全不润湿接触角：接触角：3 3、液面在坚直毛细管中的改变、液面在坚直毛细管中的改变grgRhcos220PPPPDCAghPCRPPAB2四、气体栓塞四、气体栓塞(air embolism)(air embolism)1 1、概念：液体在细管中流动时、概念：液体在细管中流动时, ,由于存在由于存在气泡而导致的流动受阻的现象。气泡而导致的流动受阻的现象。（1 1）气泡不受推力的情形）气泡不受推力的情形左左SP右SPPP2、流动情况、流动情况（2 2）气泡受较小推力仍维持不动的情形）气泡受较小推力仍维持不动

6、的情形（3 3）气泡受较大推力开始运动的情形）气泡受较大推力开始运动的情形左SP右SPPPPP左SP右SP（1 1）肌注、输液、输血时要防止气泡进入。）肌注、输液、输血时要防止气泡进入。3 3、临床上要注意避免气体栓塞、临床上要注意避免气体栓塞（2 2）人员从高压环境中脱离时应用缓冲时）人员从高压环境中脱离时应用缓冲时间，避免血管中气泡形成。间，避免血管中气泡形成。lfSERPS2一、表面张力一、表面张力二、表面能二、表面能三、球形液面附加压强三、球形液面附加压强作业：作业：P123 7-15，7-16，7-17grgRhcos22 1、张泽宝等 主编 医用物理学第4章 液体的表面现象 人民卫

7、生出版社 2、纳米技术与我们的机会 http:/ 3、关于表面张力的定义 http:/ 惠更斯原理 波的叠加原理 波的干涉2AAAAcos =2+22211A111Acoscossinsin=+2rr()(211tg222AAA221rr)+222lllljjjjj5-5 5-5 声声 波波 Sound Wave 概念：频率在20Hz20000Hz的机械纵波可以引起人的听觉，称为声波。 按频率大小分为：次声波（infrasonic wave）、声波和超声波(ultrasonic wave)。本质是一样的。 纯音、复合音，声音的传播方式1、声压(Sonic Pressure)P P=P-P0=u

8、Acos(t-x/u)-/2 声压幅Pm Pm=uA2、声阻(Acoustic impedance) =Pm/Vm=u一、声压、声强、声强级一、声压、声强、声强级3、声强I=Zv2m/2=Pm/2Z4、声波的反射与折射：传播时遇到两种声阻抗不同的介质界面时发生反射和折射。强度投射系数：二、听觉阈、痛觉阈二、听觉阈、痛觉阈1、声强级L声波强度的另一种量度单位 L=lgI/I0 贝尔 I0 : 1000Hz、1012瓦/米2 =10lgI/I0分贝尔（dB）2、响度、响度级 人耳对声音强弱的主观感觉，称响度。 响度与声强的大小和频率有关。3、响度级三、声强级和响度级三、声强级和响度级 定义：人们不

9、需要的声音。与人的主观感觉有关。 特点：局限性，瞬时性，感觉性。 来源：机械振动。 规定：工矿企业90dB，最高不能超过115dB。概念：由于波源或观测者相对于介质运动,造成观测频率与波源频率不同的现象。（一）运动方向共线时1、波源静止观测者运动波源速度Vs，观测者速度Vo(1)观测者向着波源运动(2)观测者离开波源运动2、观测者静止波源运动 3、观测者和波源都运动时 （二）速度不共线时 应将vo和vs 在连线上的分量带入。 靠近时取正,离开时取负。coscossoson（三）医学应用n 多普勒血流仪多普勒流量计示意图 光是电磁波，当光源远离观察者时，接受到的光波频率比其固有频率低，即向红端偏

10、移，这种现象“红移”。 “紫移” 哈勃发现：来自外星系的光谱呈现某种系统性的红移，表明星系正在远离我们而去-宇宙膨胀 NMD 波源运动速度大于波的传播速度。 Sin=1/M M称为马赫数 锥面是受扰动的介质和没有受扰动的分界面。 声暴 声波不是冲击波 切科连夫辐射 第七节第七节 超超 声声 波波一、超声的特性一、超声的特性 1、方向性好 2、贯穿能力强：强度大、的影响。 3、在声阻不同的界面上产生显著反射二、超声的作用二、超声的作用 1、机械作用 2、空化作用 3、热作用4、可用于细胞和亚细胞水平的研究。5、可以分裂各种多糖、单糖和核酸等。6、化学作用和生物作用。 电子猫（电猫）：能象猫那样眨

11、眼和发威，并发出特殊的超声脉冲，刺激老鼠、蟑螂的神经，使其无法忍受而逃离。三、超声波的产生与探测三、超声波的产生与探测 1 1、发生器的组成：高频脉冲发、发生器的组成：高频脉冲发生器和压电式换能器。生器和压电式换能器。 2 2、压电效应：、压电效应：四、超声诊断四、超声诊断 1 1、超声波在医学上的应用、超声波在医学上的应用主要有三个方面：超声诊断、超声治疗、主要有三个方面：超声诊断、超声治疗、生物组织超声特性研究。生物组织超声特性研究。2 2、超声诊断的物、超声诊断的物理基础是：利用超理基础是：利用超声波在介质分解面声波在介质分解面上的反射。上的反射。3 3、A A型超声诊断仪型超声诊断仪 回波幅度调制回波幅度