預置輪廓法滴油酸溶液
2012-03-20 08:44:19鄧少華楊小平
物理通報 2012年8期
鄧少華 楊小平
（廣西平南縣中學 廣西 貴港 537300）
用油膜法測分子大小實驗，是高二教學中一個很重要的實驗，從中學生可以學到估測分子大小和估測不規則圖形面積的方法.但現在用的滴油酸溶液的方法常使所形成的單分子油膜的輪廓起伏過大且不夠清晰，以致測量面積時，觀察吃力，測量誤差大，影響實驗效果.
為什么形成單分子油膜的輪廓起伏太大甚至會出現尖角呢？究其原因有二個，一個是滴下的油酸溶液的液滴與水面和水面上的痱子粉碰撞時，會造成液滴輪廓有微小的不規則，液滴在擴展時不規則的輪廓不斷放大；另一個是因為水面上的痱子粉的粉微粒之間存在間隙，而油酸溶液的液滴尺度僅是痱子粉微粒之間間隙的數倍，油酸溶液擴展時就很容易在間隙處突破，在油酸溶液擴展過程中突破處不斷擴大，最后，形成的單分子油膜的輪廓起伏過大且不夠清晰.
基于上述分析，經多次探索和試驗，發現先在粉膜中心吹出一個輪廓為圓形的無粉區后再滴油酸溶液，就能克服現在常用的滴油酸溶液方法的缺點，具體原理和方法如下.
在淺水盤撒下均勻且密度恰當的痱子粉后，用嘴或用塑料軟管垂直對著淺水盤中心輕吹氣，吹出的氣體要使粉膜中心出現一個直徑在10cm以上的圓形無粉區，并且邊吹氣邊往無粉區中心滴油酸溶液，在水表面張力的作用下油酸溶液就在無粉區里迅速向四周擴展.因預先在粉膜中心形成了一個較大的無粉區，一方面使得圓形無粉區邊緣的（即無粉區的圓周）粉膜密度大大增加，另一方面油酸溶液擴展到很大面積時才與粉膜接觸，因而無法突破密度大大增加的粉膜，圓滑的粉膜邊緣就像一個緊密而又富有彈性的模子，使得擴展的油酸溶液在無粉區里被合圍成一個圓形的、輪廓圓滑的油酸溶液薄膜，隨著油酸溶液里和溶于水的酒精的快速揮發，油酸溶液薄膜快速地略有收縮，待酒精揮發完畢便形成輪廓起伏很小且清晰的單分子油膜，從而測量面積時視覺輕松，測量誤差小.
