賈崔樂
每當(dāng)冬季清晨,我們總能看見戴眼鏡的同學(xué)從寒冷的室外進(jìn)入暖乎乎的教室里后,鏡片上頓時(shí)出現(xiàn)了一片白花花的霧氣,影響視覺。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?應(yīng)該怎樣解決它呢?于是,我通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一番探究。
準(zhǔn)備材料
250毫升100℃沸水、1毫升洗潔精、1副護(hù)目鏡、少許餐巾紙。
探究過程
首先,我將護(hù)目鏡的右鏡片靜置在100℃的沸水上方3秒鐘。
仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),右鏡片的表面很快凝結(jié)了一層細(xì)密的小水珠,鏡片變得模糊。
其次,我在護(hù)目鏡的左鏡片上薄薄地涂抹一層洗潔精,并小心翼翼地用餐巾紙將其涂抹均勻。
最后,我將涂抹了洗潔精的左鏡片靜置在100℃的沸水上方10秒鐘,左鏡片的表面未出現(xiàn)水蒸氣,而且鏡片表面保持平滑。
探究結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn),我發(fā)現(xiàn)水蒸氣遇冷后,會(huì)在鏡片表面凝結(jié)成一層薄霧。所以,在冬天,佩戴眼鏡的同學(xué)們從室外進(jìn)入室內(nèi),溫度由冷變熱時(shí),空氣中的水蒸氣會(huì)在鏡片表面快速凝結(jié),從而使得鏡片變得模糊;而涂有洗潔精的鏡片上則沒有形成薄霧,鏡片依然保持清晰。
理論探索
水滴在表面張力的作用下會(huì)形成一定的形狀,并且能夠在介質(zhì)的界面上形成一層薄膜,特別是在玻璃等表面上,這會(huì)導(dǎo)致玻璃表面變得模糊不清。這是因?yàn)樗卧诒砻鎻埩Φ淖饔孟戮奂蓤F(tuán),而在光線照射下,這些聚集的水滴會(huì)導(dǎo)致光線散射,進(jìn)而形成模糊效應(yīng)。
然而,洗潔精的主要成分是表面活性劑。表面活性劑同時(shí)具有分子結(jié)構(gòu)中疏水和親水兩個(gè)特性,這使它們能夠在水與油之間形成界面活性膜。當(dāng)把洗潔精涂抹在鏡片表面時(shí),表面活性劑能夠破壞水滴的表面張力,使得水滴無法在鏡片表面形成穩(wěn)定的薄膜。