Mechanizm powstawania napięcia powierzchniowego jest związany z oddziaływaniem między cząsteczkami, z których ciecz się składa. Umieszczenie cząsteczki na powierzchni wymaga oderwania od niej niektórych sąsiadujących z nią cząsteczek. Aby je oderwać, trzeba wykonać określoną pracę. Wobec tego, aby utworzyć swobodną powierzchnię cieczy trzeba wykonać pracę proporcjonalną do liczby cząsteczek znajdujących się na powierzchni, a zatem do pola S tej powierzchni.

Zjawiska kapilarne to cały szereg zjawisk związanych z zachowaniem par i cieczy a pojawiających się dla wielu obiektów o małym wymiarze charakterystycznym (np. rurki kapilarne, porowate powierzchnie) i silnie zależne od tego wymiaru, przy kącie zwilżania powyżej 90 stopni. W zależności od kąta zwilżania zjawisko może się pojawiać lub zanikać, promień rurki kapilarnej ma wpływ na wysokość podsiąkania.

?????????? Zakrzywiona powierzchnia cieczy wytwarza ciśnienie określone wzorem zwanym wzorem Laplace'a (en:Young-Laplace Equation):

.

gdzie dA zmiana powierzchni cieczy, wywołana dV zmianą objętości.

Z zależności tej wynika:

• Dla płaskiej powierzchni
  dlatego ciśnienie w cieczy i na zewnątrz jest takie same.

• Dla powierzchni kuli (sfera), czyli w kropli
  .

• W bańce o cienkich ściankach
  , bo bańka ma dwie ścianki.

• Powierzchni torusa
  , gdzie r i R promieniami torusa.

Jeżeli powierzchnia cieczy jest wklęsła, to przyczynek od powierzchni ma wartość ujemną, na powierzchni toroidalnej każdy promień liczy się oddzielnie.

Powierzchnie o skomplikowanym kształcie można uznać za fragment torusa, wówczas R jest promieniem największej krzywizny, a r - promieniem krzywizny w kierunku prostopadłym.

Siły spójności - siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy.

Siły przylegania - siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy i cząsteczkami naczynia.
Powierzchnia swobodna cieczy znajdującej się w naczyniu może przyjmować kształt wklęsły lub wypukły. Zjawisko to nazywamy meniskiem.

Metody pomiarowe stosowane w ćwiczeniu:

Ćw. 34

Odbicie światła - od ośrodków nie przeźroczystych np. zwierciadła. Światło odbija się p

od takim samym kątem pod jakim pada na zwierciadło.

Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia - przy przejściu z ośrodka optycznie gęstszego do rzadszego światło po przekroczeniu tzw. kąta granicznego światło pozostaje w nim. Kąt graniczny to taki kąt padania α dla którego kąt załamania β wynosi 90º. Dla kątów padania większych od kąta granicznego światło nie przechodzi do drugiego ośrodka.

Prawo załamania światła. Zmiana kierunku promieni świetlnych ma miejsce podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego. Opisuje to prawo załamania światła nazywane niekiedy prawem Snelliusa. Prawo załamania światła łączy ze sobą dwa kąty - kąt padania na powierzchnię rozgraniczającą dwa ośrodki i kąt załamania powstający gdy promień przejdzie granicę i zacznie się rozchodzić w drugim ośrodku.

α - kąt padania
β - kąt załamania
v1 - prędkość światła w ośrodku 1
v2 - prędkość światła w ośrodku 2