Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 7. 12 februari 1949 - Vätskors inflytande på en fast kropps hållfasthet och dimensioner, av Carl Benedicks
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 februari 1949
97
Vätskors inflytande
på en fast kropps hållfasthet och dimensioner
Prolessor Carl Benedicks, Stockholm
Varje fri yta av en kondenserad fas (flytande,
fast) kännetecknas av en i ytan liggande kraft
per längdenhet, "ytspänning". Efter Laplace’s
grundläggande arbete (1805) brukar nian i
läroböckerna härleda ytspänningen ur begreppet
"molekylär attraktionssfär"; vid den fria
vätskeytan förekommer endast undre hälften av denna
sfär, vilket ger upphov till en mot ytan vinkelrät
resultant. Denna brukar anges som orsak till
ytspänningen. Man söker alltså utan vidare
härleda en kraft ur en däremot vinkelrät kraft.
(Givetvis kan man ur resultantkraften härleda
förekomsten i ytan av en viss ytenergi, som i sig är
likvärdig med ytspänningen, men vidare
åskådligt är betraktelsesättet knappast; jfr \) Sedan
Laplace’s tid ha emellertid stora framsteg gjorts
beträffande atomernas anordning i olika
rymd-gitter under inverkan av kohesionskrafterna. Om
dessas innersta natur är föga känt. Närmast
ligger väl antagandet (M Triewald, 1729), att
kohesionskrafterna utgöras av de på nära håll
verkande newtonska gravitationskrafterna, men
bärande bevis saknas. Göres nu detta antagande
måste kohesionskrafterna i första rummet
tänkas utgå från atomkärna till atomkärna, då
kärnan ju är bäraren av atomens huvudmassa,
och massa alltid attraherar annan massa.
För antagandet att det är kärnorna, som i
första hand äro bestämmande för
kohesionskrafterna, talar det förhållandet att dessa — i och för
stabil gitterbindning — måste tänkas utgå från
atomen i ett fåtal bestämda riktningar (såsom
"kraftstrålar"); att kärnorna ha dylika
kraft-riktningar, har man redan tidigare antagit2. Att
i stället anta att kohesionskrafterna övervägande
utgå från atomens olika "elektronskal"3 synes
godtyckligt, i det man förbiser attraktionsverkan
av kärnan, dvs. bäraren av atomens massa.
Frågan om kohesionskrafterna har i varje fall stor
aktualitet. Det ligger nära till hands att söka
framställa de från atomerna (atomkärnorna)
utgående kohesionskrafterna på sätt analogt med
Faraday’s framställning av de magnetiska och
elektriska krafterna. Lika blir framställningen
genom elastiskt böjda kraftlinjer; från
atomkärnorna måste dessa antas utgå i "knippen",
532.612.4 : 539.431.3
dvs. vara koncentrerade kring ett fåtal
huvudriktningar i rymden. Olikheten blir, att medan
de magnetiska och elektriska kraftlinjerna gå
från källa till sänka (från pius till minus), gå
kohesionslinjerna från kärna till kärna.
Företrädesvis måste de antas gå till närmast liggande
kärna, dvs. kortast möjliga vägsträcka.
För att vinna en klar föreställning vilja vi utgå
från en regelbunden anordning av atomerna i en
kondenserad fas. I första hand anta vi
förefintligheten av ett tvådimensionellt, kvadratiskt
gitter. Punkterna i gittret representera endast
medellägen av atomerna i det dynamiska gittret2.
Låt oss nu som exempel anta, att från varje
kärna 4 X 6 enhetskraftlinjer utgå. Vi kunna då
upprita ett symboliskt schema för anordningen
av de kohesionskrafter, som förekomma i
närheten av en (horisontell) gräns, utanför vilken
inga atomer antas förekomma. Det kunde då
ligga nära till hands att anta ett schema av
utseende enligt fig. 1 a, angivande att kraftlinjer,
som utgå från ytans atomkärnor, fortsätta utåt
ad infinitum.
Detta strider emellertid mot nyss antagna
tendens hos kohesionslinjerna att gå över till
närmast liggande grannkärnor. Kohesionslinjerna
böra väntas kunna förena sig med de
kohesions-linjer, som utgå från närmast liggande
grann-kärnor, såsom det anges i fig. 1 b (som dock icke
gör anspråk på att vara tillfredsställande i sig,
i det ingen antydan till gravitationsverkan utåt
förekommer). Om så är förhållandet kommer
attraktionen mellan de i ytan liggande atomerna
att bli förstärkt; enligt de valda symboliska talen
kommer förstärkningen av ytans kohesionskraf-
a b
Fiij. t. Symbolisk framställning au atomkärnornas
bindning i en kondenserad fas; b anger att kohesionskrafterna
måste uara starkare i själua ytan (detta klargör begreppet
ytspänning).
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
