Прибор для определения сил молекулярного взаимодействия

 

Класс 421, 13„, ССС Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. В. Дерягин и А. Д. Малкина

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ МОЛЕКУЛЯРНОГО

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Заявлено 17 июля !953 г. за ¹ 27058, 448970 в Министерство ма1нпностроения

Опубликовано в <<Бюллетене изобретении» ¹ 12 за 195.1 г.

Предметом изобретения является прибор для определения сил молекулярного взаимодействия путем измерения силы прилипания между испытуемыми телами.

Согласно изобретению прибор выполнен в виде двух перекрещивающихся (например, под углом 90") и помещаемых в газовую или жидкостную среду кварцевых или стеклянных нитей. Конец одной нити закреплен неподвижно, а конец другой в шарнире, обеспечивающем ей одну степень свободы (вращение вокруг вертикальной оси) и связанном с нагружающим устройством, которое приводит подви>кную нить сначала в соприкосновение с неподвижной, а затем отклоняет конец неподвижной нити от положения равновесия на величину, соответствующую значению сил прилипания между нитями.

Нагружающее устройство прибора выполнено в виде груза, соединенного струной с поворачивающим шарнир рычагом и помещенного в сосуд с жидкостью, уровень которой регулируется.

Такая конструкция прибора обеспечивает измерение сил молекулярного взаимодействия непосредственно в абсолютных единицах как в газовых, так и в жидкостных средах.

На схематическо vI черте>ке представлен общий вид описываемого прибора для определения сил молекулярного взаимодействия.

В кварцевый стакан 1 погру>каются две свежевытянутые кварцевые или стеклянные нити 2 и 3. Весь прноор укреплен на жестком основании 4. Нить 2 диаметром 25 — 40 н устанавливается вертикально и закрепляется утолщенным концом неподвижно в штативе. Нить >, диаметр которой 80 — 120 н, устанавливается горизонтально. Таким образом, нити перекреп1ива1отся под углом 90 .

Подвижная нить 3 устанавливается в крутильном без трения подвесе, монтируемом в стойке 5. Подвес выполнен в виде металлического кубика б, подвешенного к стойке штатива накрест расположенными тонкими стальными пластинами. Такое крепление допускает только одну степень свободы шарнира — вращение вокруг вертикальной оси, проходящей через центр стойки Рычаг 7, закрепленный в шарнире, связан струной 8, перекинутой через блок 9 с грузом 10.

Л 99632

Для уменьшения сил трения ь блоке последний облегчается сверлением в нем отверстий и устанавливается на стальных остриях.

В зависимости от заполнения сосуда 11 водой, поступающей из верхнего резервуара 12, груз 10 опускается или поднимается, приводя в дьижение связанную с ним нить 3. Подача воды в сосуд 11 регулируется посредством микрокрана 13. Рычаг микрокрана оканчивается стрелкой, тень от которой проектируется на градусную шкалу. Это дает возможность установить с точностью до

0,1 угол поворота крана и тем самым обеспечигь заданную скорость поступления воды в сосуд 11.

Нить 3, придя в движение при сливе воды из сосуда 11, касается нити 2 и отклоняет ее на некоторое строго определенное расстояние. Прп заполнении сосуда !1 нить 3 отклоняется

» обратном направлении. Сила прилипания, возникающая между кварцевыми питямп во время их контакта, заставляет нить 2 отклоняться, следуя за движением нити 3, от положения равновесия. Микрокран дает возможность медленно и плавно увеличивать силу, стремящуюся оторвать нити друг от друга, что можно характеризовать как постоянное увеличение нагрузки на одну пз нитей.

Наблюдение за отклонением нити 2 ведется посредством отсчетного микроскопа 14 с вертикальным и горизонтальным перемещениями, имеющего окулярмикрометр.

Кварцевый стакан 1 может быть заполнен любым веществом — жидким или Газоооразным, предста Влягощпм собой внешнюю среду. Нанося на нити 2 и 3 слой любого вещества, можно с помо:цью данного прибора измерить силу, а затем рассчитать работу сил гозникающего молекулярного прилипания, Предмет изобретения

1. Прибор для определения сил молекулярного взаимодействия путем измерения силы прилипания между испытуемыми телами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью определения сил молекулярного взаимодействия непосредственно в абсолютных единицах как в газовых, так и» жидкостных средах, он выполнен» виде двух перекрещивающихся, например, под прямым, углом, н помещаемых в газовую или жидкостную среду кварцевых или стеклянных нитей, конец одной из которых закреплен неподвижно, а конец другой —— в шарнире, обеспечивающем одну степень свободы (например, вращение вокруг вертикальной оси) и свчзанном с нагружающим устройством, приводящим подвижную нить сначала в соприкосновение с неподвижной, а затем отклоняюшим конец неподвижной нити от положения ра»новесия на величину, соответствующую значению сил прилипания между нитями.

2. Прибор по п. 1, отличаюшийся тем, что нагружающее устройство выполнено в виде груза, соединенного струной с поворачивающим шарнир рычагом и помещенного в сосуд с жидкостью, уровень которой регулируется.

Ji9 9-. бл.