Разлика между версии на „Тънък течен филм“

преместване на съд-ето на Стабилност на тънки течни филми
(преместване на съд-ето на Стабилност на тънки течни филми)
 
Тънките течни филми се изследват експериментално чрез [[клетка на Шелудко|клетката]] на [[Шелудко]] и [[:en:Surface forces apparatus|везната]] на [[:en:Jacob Israelachvili|Израелашвили]].
 
Като всяка дисперсна система, [[тънки течни филми|тънките течни филми]] са енергетично неизгодни, а следователно и неустойчиви образувания: оптималната форма на течност в отсъствие на външни сили е тази с минимална повърност, например сферична капка.
 
== Сили, действащи в тънък течен филм ==
 
Формата на тънкия филм се поддържа от [[Повърхностно напрежение|повърхностното напрежение]] <math>\scriptstyle \gamma</math>. Всяко отклонение от първоначалната форма на ципата е свързано с образуване на нова повърхност и загуба на енергия, и при прекратяване на външното въздействие, повърхностното напрежение заличава неравностите и филма възвръща първоначалната си форма. Силата, предизвикваща изглаждането на повърхността се нарича [[:en:capillary pressure|капилярно налягане]] p<sub><math>\scriptstyle \gamma</math></sub>.
 
От друга страна, формата на двете повърхности на филма е подложена на постоянно механично въздействие от страна на [[термичните флуктуации]] в системата. Върху всяка флуидна повърхност, флуктуациите възбуждат вълни, наречени [[:en:capillary wave|капилярни флуктуационни вълни]], деформиращи повърхността.
 
Във филмите, в посока нормална на повърхността им, действат още [[повърхностни сили|повърхностните сили]], характеризиращи се с разклинящото налягане <math>\scriptstyle \Pi</math>, дефинирано като разлика в налягането върху повърхността на тънкия филм и налягането в хомогенна течност, от която е изтеглен филма и която се намира в равновесие с него. По дефиниция, положително разклинящо налягане води до отблъскване между двете повърхности на филма, а отрицателно - до привличане. При дадени условия, разклинящото налягане свива или удебелява филма до една равновесна дебелина h*, при която <math>\scriptstyle \Pi</math> = 0. Този филм се нарича неравновесен, и се намира в неустойчиво равновесие.
 
За да се стигне до късане на тънкия филм, трябва да има привличане между двете му повърхности, т. е., <math>\scriptstyle \Pi</math> < 0. Това е необходимо, но не и достатъчно условие за нестабилност. При възникване на деформация в тънкия филм (в следствие на флуктуационните сили или външно въздействие), на тази деформация филма реагира не само с появяващото се разклинящото налгане <math>\scriptstyle \delta\Pi</math>, което се стреми да изтъни филма в областта на деформацията, но и с капилярното налягане <math>\scriptstyle \delta</math>p<sub><math>\scriptstyle \gamma</math></sub>, което се стреми обратно, да върне филма в началното състояние. Знакът на сумата на тези две сили определя дали смущението на филма ще замре (<math>\scriptstyle \delta\Pi</math>+<math>\scriptstyle \delta</math>p<sub>sigma</sub> > 0, устойчив филм), или ще се разрастне (<math>\scriptstyle \delta\Pi</math>+<math>\scriptstyle \delta</math>p<sub>sigma</sub> < 0, неустойчив филм). Тези две критериални неравенства са формулирани от българския физикохимик [[Алексей Шелудко]] и полагат основата на съвременното учение за стабилността на тънките течни филми.
 
[[Категория:Физикохимия]]
 
{{мъниче}}