Избранные научные труды

Как видно из табл. 6, большое число исследований было в последнее время проведено методом капиллярных волн. Мы видим, что величины, найденные с помощью этого метода, обычно превышают величины, определённые в данной работе. Взаимная согласованность результатов определений искомой величины в различных исследованиях не очень удовлетворительна. По мнению автора, это объясняется тем, что во многих случаях экспериментальные условия существенно не соответствовали предположениям, принятым при выводе теоретических формул. Сейчас мы попробуем показать, что здесь имеется в виду.

Эксперименты, проведенные по упомянутой методике, могут быть подразделены на две группы. В одних экспериментах используются прямолинейно распространяющиеся волны, образованные с помощью колебаний стеклянной пластины, укрепленной на одной из пластин камертона, в других — стоячие волны, полученные в результате интерференции между двумя расходящимися круговыми волнами, создаваемыми двумя булавками, укрепленными на обеих пластинах камертона.

В числе авторов, которые использовали первый метод, только Дорсей и Коловрат-Червинский исследовали значение длины волны на различных расстояниях от генератора. Оба исследователя обнаружили существенные нерегулярности вблизи генератора, причём длина волны зависела от расстояния от пластины камертона и оставалась постоянной на больших расстояниях от неё. Упомянутые авторы, зная об этом эффекте, использовали для определения коэффициента поверхностного натяжения только те волны, которые находились на определённом расстоянии от стеклянной пластинки (Дорсей — 4 см, Коловрат-Червинский — 8 см). Поскольку длина волны вблизи стеклянной пластинки была больше, чем вдали от нее, это может объяснить тот факт, что как Дорсей, так и особенно Коловрат-Червинский нашли для коэффициента поверхностного натяжения более низкие значения, чем другие исследователи, использовавшие тот же самый метод, но не предпринимавшие в этом направлении соответствующих предосторожностей.

Другой метод, использующий стоячие волны, также страдает, как заметил и Коловрат-Червинский, определёнными дефектами. При измерениях длины волны колебаний по прямой, соединяющей упомянутые булавки, удается исследовать только те из волн, которые находятся на таком небольшом расстоянии от булавок, что нельзя обеспечить исключения каких-либо существенно нерегулярных явлений. По этой причине результаты, найденные по указанной методике, не представляются очень надёжными. В частности, очень большие значения коэффициента поверхностного натяжения, полученные в работах Грунмаха, Брюммера и Левенфельда, и значительные расхождения между результатами их отдельных измерений можно, вероятно, объяснить очень малым расстоянием (1,8 см) между булавками, использованными этими исследователями. Калэн, который использовал тот же самый метод, но у которого расстояние между булавками составляло 7 см, также нашёл существенно меньшее значение коэффициента поверхностного натяжения, причём взаимная согласованность его результатов намного превосходила наблюдавшуюся упомянутыми выше авторами.

В результате этого рассмотрения автору не представляется необходимым делать вывод о том, что метод капиллярных волн в действительности даёт для коэффициента поверхностного натяжения значения, существенно более высокие, чем те, которые были найдены по методу, описанному в настоящей статье.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе для определения величины коэффициента поверхностного натяжения воды использован метод колебаний струи, предложенный Рэлеем. Этот метод имеет фундаментальные преимущества, связанные с тем, что в исследованиях изучается свежеобразованная поверхность,

В первой части настоящей работы показано, что теория Рэлея, развитая для бесконечно малых колебаний струи жидкости без учёта вязкости, может быть дополнена и уточнена учётом влияния конечных значений амплитуды и вязкости.

В экспериментальной части этого исследования показано, как наиболее простым способом оказывается возможным обеспечить выполнение на используемом для измерений участке струи условий, на которых основывается теоретический расчёт.

Конечным результатом своих измерений автор считает значение коэффициента поверхностного натяжения воды (при температуре 12° С), равное 73,23 дин/см.

Поступила 12 февраля 1909 г.

1910

2 К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ СВЕЖЕОБРАЗОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ^*

* On the Determination of the Tension of a recently formed Water-surface. Proc. Roy. Soc. (London), 1910, A84, 395-403.