實(shí)驗(yàn)原理:
液體表層內(nèi)分子力的宏觀表現(xiàn)，使液面具有收縮的趨勢。想象在液面上劃一條線，表面張力就表現(xiàn)為直線兩側(cè)的液體以一定的拉力相互作用。這種張力垂直于該直線且與線的長度成正比，比例系數(shù)稱為表面張力系數(shù)。把金屬絲AB彎成如圖5.2.1-1(a)所示的形狀，并將其懸掛在靈敏的測力計(jì)上，然后把它浸到液體中。當(dāng)緩緩提起測力計(jì)時(shí)，金屬絲就會拉出一層與液體相連的液膜，由于表面張力的作用，測力計(jì)的讀數(shù)逐漸達(dá)到一最大值F（超過此值，膜即破裂）。則F應(yīng)當(dāng)是金屬絲重力mg與薄膜拉引金屬絲的表面張力之和。由于液膜有兩個(gè)表面，若每個(gè)表面的力為F’，則由 '2FmgF
得2
'mg
FF （1）
顯然，表面張力F’是存在于液體表面上任何一條分界線兩側(cè)間的液體的相互作用拉力，其方向沿著液體表面，且垂直于該分界線。表面張力F’的大小與分界線的長度成正比。即
lF' （2）
式中σ稱為表面張力系數(shù)，單位是N/m。表面張力系數(shù)與液體的性質(zhì)有關(guān)，密度小而易揮發(fā)的液體σ小，反之σ較大；表面張力系數(shù)還與雜質(zhì)和溫度有關(guān)，液體中摻入某些雜質(zhì)可以增加σ，而摻入另一些雜質(zhì)可能會減小σ；溫度升高，表面張力系數(shù)σ將降低。
測定表面張力系數(shù)的關(guān)鍵是測量表面張力F’。用普通的彈簧是很難迅速測出液膜即將破裂時(shí)的F的，應(yīng)用焦利氏秤則克服了這一困難，可以方便地測量表面張力F’
