Избранные научные труды. Том 1

В дополнение к моей статье, опубликованной в «Philosophical Transactions» ¹ и посвящённой определению коэффициента поверхностного натяжения воды, я хотел бы добавить следующие замечания, относящиеся к определению величины коэффициента поверхностного натяжения свежеобразованной поверхности воды и к некоторым подробностям, существенным для определения этого коэффициента.

¹ N. Воhr. Phil. Trans. Roy. Soc., 1909, A209, 281 (статья 1). (В последующих ссылках — I с указанием страницы.— Ред.)

Ленард в недавно опубликованной статье ² определил коэффициент поверхностного натяжения воды с помощью исследования колебаний падающих капель и нашёл для этого коэффициента значения, которые существенно превосходят определённые с помощью других методов. На основании этого, а также и других экспериментальных результатов, опубликованных в его предыдущей статье ³, он сделал вывод о том, что коэффициент поверхностного натяжения свежеобразованной поверхности воды очень велик, но в течение очень короткого времени (доли секунды) его величина существенно уменьшается. Он отмечает, что этот результат находится в согласии с экспериментами, опубликованными в моей работе, о которой упоминалось выше. Здесь я хочу попытаться объяснить, какие причины не позволяют мне согласиться с выводами Ленарда.

² Р. Lenard. Sitzungsber. d. Heidelberger Akad. d. Wiss., Math.-nat. Kl. Jahrg., 1910, Abh. 18. (В последующих ссылках — II с указанием страницы.— Ред.)

³ Р. Lenard. Ann. d. Phys. u. Cbem., 1887, 30, 209.

Определение коэффициента поверхностного натяжения воды в моей работе проводилось с использованием метода колебаний струи. Теоретические основы этого метода, как и метода, использованного Ленардом, были даны Рэлеем ⁴.

⁴ Rayleigh. Roy. Soc. Proc., 1879, 39, 71.

Обращаясь к исследованиям колебания струи, особенно с точки зрения удовлетворения тех предположений, которые были сделаны при теоретическом рассмотрении этого явления, следует сказать, что в моих экспериментах изучалось большое число колебаний, начинающихся непосредственно около отверстия и распространяющихся от него в случае наиболее стабильных струй на расстояния, превышающие 45 см (скорость струи составляла примерно 425 см/сек). Эти измерения показали, что длина волны по своей величине не постоянна всюду, но начиная от отверстия уменьшается вначале довольно быстро, а затем — более медленно. Начиная с расстояния примерно 25 см от отверстия она остаётся практически постоянной на всем протяжении, где стабильность струи достаточна для выполнения измерений.

Этот результат, следовательно, показывает существование определённых нерегулярностей в данном явлении, которые возникают при образовании струи и довольно быстро (за время порядка 0,06 сек) исчезают (см. I, стр. 40).

Можно думать, что эти нерегулярности являются следствием возможных изменений (со временем) величины коэффициента поверхностного натяжения непосредственно после образования поверхности, а частично возникают за счёт нерегулярностей механического (гидродинамического) характера (см. I, стр. 29). Поскольку последние нерегулярности, как объяснено в моей предыдущей работе, должны быстро уменьшаться по мере удаления от источника струи, экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что коэффициент поверхностного натяжения во всех опытах, когда он измерялся по прошествии 0,06 сек после образования поверхности, с хорошей точностью оставался постоянным — до тех пор, пока его ещё можно было изучать по использованной методике¹. Это постоянное значение и полагалось равным искомому коэффициенту поверхностного натяжения, и лишь оно в каждом случае сравнивалось с результатами измерений этой же величины, проведенных другими методами, в которых исследуемая поверхность существовала намного дольше 0,06 сек.