水的表面张力（用这些动图告诉你，表面张力有多好玩）

让硬币漂浮在水面上，看着彩色的水滴在玻璃片上跳舞，其实都是表面张力引起的现象~有很多好玩的表面张力小实验，不仅容易实现，而且安全~

首先，如何理解表面张力？一种常见的解释方法是分子间力。比如水和空气体，液体内部的分子可以认为是分子间作用力基本平衡，而在界面上，两侧表层的水分子受到的力相差很大，比空气体另一侧的水分子受到的力小很多。因此，表面被内部液体“拖动”并趋于收缩，从而产生表面张力。液体的表面总是试图达到最低的能量状态。

那么，表面张力怎么玩呢？下面是一些常见的实验方案~

小物体漂浮

小心地将硬币、回形针、缝纫针等放在水面上，让它们漂浮起来；

说起来好像很简单，但实际操作也需要一些技巧。如果只是放一枚硬币在上面，很难成功。你可以做一个小支架，把它平放在水面上慢慢放。总之，你一定要小心。

这里支撑小物体的不是浮力。这些金属小物件的密度比水大，如果浸在水里会沉到底。这里的关键力称为弯曲液面的附加压力，本质上是表面张力的结果。小的物体会压在水面上，局部形成小的凹形液面，而水的表面张力比较大，会形成回缩的趋势。在凹曲的液面上，回缩的趋势会产生一个向上的力，这个力就是对抗重力的力。物体越小，这种效果就越明显，物体太大就不行。

牛奶、色素和胡椒

液体食用色素滴在牛奶上，然后用蘸了洗洁精的棉签蘸进去，享受食用色素的流动。

这就是马兰戈尼效应的体现，其实就是表面张力变化引起的液体流动现象。中间加入洗涤剂表面活性剂后，局部表面张力变小，外部表面张力变大，所以我们看到表面液体向外流动的趋势。

当然，其实没有食用色素，或者你不想用牛奶也没关系。只要有水，有洗涤剂，然后能体现液体流动的东西。例如，你可以将胡椒撒在水面上:

只是颜色没有那么丰富。

酒的眼泪

这种直接观察挂酒杯现象会有点慢，比较适合加快观看速度。将一定度数的酒精(或纯酒精溶液也可)倒入容器中，摇动使其在壁上形成均匀的涂层，然后静置观察。

色素清晰可见。这种现象主要与酒精在液膜中快速挥发有关，实际上是马兰戈尼效应的体现。

首先，摇晃酒杯时，会在杯壁上形成一层酒液薄膜，然后，液膜会逐渐蒸发。酒精比水更容易挥发，所以挥发后，酒精浓度会降低。与浓缩在杯底的酒相比，液膜部分由于表面积大，挥发得更快，所以这里的酒精浓度会下降得更明显。但是酒精和水产生的表面张力是不一样的。酒精浓度高的地方表面张力较低，而水分多的部分表面张力较高。液体会被从表面张力低的地方“拉”到表面张力高的地方，所以液膜的上边界没有后退，而是液滴聚集在上面。同样是在表面张力的作用下，随着酒精的挥发，残留的液膜逐渐聚集成液滴，然后在重力的作用下慢慢聚集流下，就成了眼泪的样子。

打扫干净，开船。

这个实验也有很多版本。比如我小时候看到的版本，就是做一个小纸船，然后在尾部弄一小块肥皂。不过，这里我想强调一下下面这个超级简单的版本:把固定面包袋的塑料布拿掉，浮在水面上，然后在小洞的位置滴一滴洗洁精溶液，船就动了。

这简直是懒惰实验的典范...这仍然是表面张力变化引起的液体流动，驱动着“船”。

空想

毕竟是表面活性剂作用的绝佳体现……可以算是表面张力实验！

您还可以添加游戏，例如戴上手套来弹泡泡球:

戴上手套可以一次又一次地弹起泡泡。干净的手套一方面防止气泡与人手上的油脂接触，防止油脂改变气泡膜的表面张力，导致气泡破裂；另一方面，由于纤维织物表面孔隙多，与气泡接触面积小，不易附着。

追逐水滴

这个很难，但是现象很有意思。这里用的是含有丙二醇和水的液体食用色素，这些液滴被稀释到不同程度。在非常干净的玻璃片上，由于蒸发引起的表面张力变化，它们相互“追逐”。详情:http://www.guokr.com/article/441058/

虽然看起来很复杂，但是你也可以在《科学美国人》的《把科学带回家》专栏中找到教程。有兴趣的话，不妨一试~ https://www.scientificiamerican.com/article/dancing-drops/

漂浮水球

一般人是没机会玩的...因为表面张力是一个不依赖于重力的函数，所以经常作为演示Tai 空小实验的主题出现，比如看一个大的水球在Tai 空小屋里缩小成一个球漂浮。

这是阿泰空水球，里面有一片泡腾片:

漂浮在Tai 空里的液体也会惹事，那么这些演示后的水呢？其实用纸巾或者毛巾吸掉也是可以的，因为纸巾吸水毛细现象的原理其实就是曲面液面的表面张力和附加压力的体现，所以在Tai 空 ~