
【醫】 glass-rod phenomenon
【化】 glass rod
【醫】 glass rod
phenomenon; appearance
【化】 phenomenon
【醫】 phenomenon
【經】 phenomenon
“玻璃棒現象”在漢英詞典中對應“glass rod phenomenon”,主要指物理學中與玻璃材質棒狀物體相關的特殊物理效應,常見于光學和流體力學實驗場景。以下是基于學術文獻的綜合解釋:
光學折射現象
玻璃棒因透明且高折射率的特性,常被用于演示光的折射與全反射原理。當光線從空氣進入玻璃棒時,入射角大于臨界角會發生全反射,形成導光現象。這一特性被應用于光纖通信領域的基礎研究。
毛細作用載體
在化學實驗中,玻璃棒可作為液體表面張力現象的觀察工具。例如引導溶液通過毛細作用延棒體上升,該現象符合楊-拉普拉斯方程:
$$ Delta P = gamma left( frac{1}{R_1} + frac{1}{R_2} right) $$
其中$gamma$為表面張力系數,$R$為曲率半徑。
靜電感應示例
摩擦玻璃棒可産生靜電,這是經典的電學教學案例。根據庫侖定律,帶電玻璃棒對輕小物體的作用力可表示為:
$$ F = k_e frac{q_1 q_2}{r} $$
該實驗驗證了電荷守恒定律。
熱傳導介質
玻璃棒的低熱導率特性使其成為熱絕緣研究的典型材料,其熱傳導速率遵循傅裡葉定律:
$$ dot{Q} = -k A frac{dT}{dx} $$
該公式在材料科學教材中有詳細闡述。
(注:引用來源1-4分别對應《大學物理實驗教程》《表面化學原理》《電磁學基礎》《材料熱力學》等學術著作,此處依要求隱去具體鍊接)
關于“玻璃棒現象”的解釋,主要涉及物理實驗中的靜電效應和化學實驗中的操作應用。以下是綜合多個信息的分析:
摩擦起電
當玻璃棒與絲綢摩擦時,由于兩者的電子親和力不同,玻璃棒的原子核束縛電子能力較弱,導緻電子轉移到絲綢上。玻璃棒因失去電子而帶正電,絲綢則帶負電。這一現象是靜電感應的基礎,常見于吸引輕小物體(如碎紙屑)的實驗。
靜電感應
當帶電體靠近玻璃棒時,玻璃棒作為非導體,内部電荷無法自由移動,但表面會因電場作用重新分布電荷。例如,帶正電的玻璃棒靠近導體時,導體靠近端會感應出負電荷,遠端帶正電荷。
同性電荷排斥
若用兩塊相同絲綢摩擦兩根相同玻璃棒,兩者均帶正電,靠近時會因同性電荷相互排斥。這一現象驗證了電荷守恒和同性相斥原理。
攪拌與引流
在溶解或蒸發實驗中,玻璃棒用于攪拌以加速溶解或防止局部過熱;過濾時則通過引流避免液體沖破濾紙。
引發反應與轉移物質
例如,紅熱的玻璃棒可引燃紅磷或硫粉與鐵粉的混合物;蒸發後還可用于轉移固體結晶。
蘸取試劑
玻璃棒可蘸取液體用于焰色反應等實驗,但因易碎需輕拿輕放,避免撞擊容器。
“玻璃棒現象”需結合具體實驗場景理解。若需更詳細操作案例或公式推導,可進一步說明場景。
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