น้ำตาดัตช์ของ Duke Rupert

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

หากคุณหย่อนแก้วที่หลอมเหลวลงในน้ำเย็น มันจะแข็งตัวในรูปของน้ำตาที่มีหางยาวและบาง หากคุณหักหางของแก้วที่ฉีกขาดออก มันจะระเบิดทันที และกระจายฝุ่นแก้วที่ดีที่สุดไปรอบๆ

น้ำตาแก้วถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศเยอรมนีในปี ค.ศ. 1625 ในศตวรรษที่ 17 เชื่อกันว่าน้ำตาแก้วถูกประดิษฐ์ขึ้นในฮอลแลนด์จริง ๆ ดังนั้นพวกเขาจึงเริ่มถูกเรียกว่า "ดัตช์" อย่างไม่ถูกต้อง

ในสหราชอาณาจักร น้ำตาแก้วกลายเป็นที่เลื่องลือจาก Duke Rupert แห่ง Palatinate ชาวอังกฤษ เขานำเสนอพวกเขาต่อ King Charles II ซึ่งในที่สุดก็นำเสนอพวกเขาต่อ Royal Scientific Society เพื่อการวิจัย เพื่อเป็นเกียรติแก่ดยุคน้ำตาแก้วเริ่มถูกเรียกว่า "หยดของรูเพิร์ต" วิธีการทำดรอปของ Duke Rupert ถูกเก็บเป็นความลับมาเป็นเวลานาน ขายให้ทุกคนเหมือนของเล่นตลกๆ

วันนี้กลไกของ "งาน" น้ำตาดัตช์ได้รับการศึกษาอย่างละเอียด หากแก้วที่หลอมเหลวเข้าไปในน้ำเย็น แก้วจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเครียดทางกลที่เหลือเชื่อ ให้เราเลือกชั้นนอกและแกนในอย่างมีเงื่อนไขในการดรอป หยดจะเย็นลงจากพื้นผิว และชั้นนอกของมันถูกบีบอัดและลดปริมาตร ในขณะที่แกนกลางยังคงเป็นของเหลวและร้อน

หลังจากที่อุณหภูมิภายในลูกบอลลดลง แกนกลางจะเริ่มหดตัว อย่างไรก็ตาม ชั้นนอกที่เป็นของแข็งอยู่แล้วจะต้านทานกระบวนการนี้ ด้วยความช่วยเหลือของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล มันยึดนิวเคลียสไว้อย่างเหนียวแน่น ซึ่งเมื่อถูกทำให้เย็นลง จะถูกบังคับให้ครอบครองปริมาตรที่มากกว่าถ้ามันทำให้เย็นลงอย่างอิสระ

เป็นผลให้กองกำลังจะเกิดขึ้นที่ขอบเขตระหว่างชั้นนอกและแกนกลาง ดึงชั้นนอกเข้าด้านในสร้างความเครียดอัดในนั้นและแกนในออกไปด้านนอกทำให้เกิดความเค้นแรงดึงในตัวมัน แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้มีความสำคัญมากเมื่อทำความเย็นเร็วเกินไป เพื่อให้ด้านในของลูกบอลสามารถแตกออกจากด้านนอกได้จากนั้นจึงเกิดฟองอากาศในหยด

หากความสมบูรณ์ของชั้นผิวของหยดน้ำตาถูกละเมิด แรงตึงจะถูกปล่อยทันที หยดแก้วที่แข็งตัวแล้วมีความแข็งแรงมาก ทนทานต่อการกระแทกอย่างแรง อย่างไรก็ตาม หากคุณหักหาง มันจะยุบอย่างรวดเร็วจนดูเหมือนแก้วระเบิด