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图3 不同液体中的玻璃毛细管
量筒中的水银则反之：由于水银不能浸润玻璃 ， 从而有强烈的趋势“逃离”容器壁 ， 表现为下降 。 当粗大的量筒不断变细 ， 细到液面发生变化的尺度 ， 已经与管的直径相当 ， 此时细管内的液体将整体发生移动 。 管越细 ， 液面上升或下降就越显著 ， 因此得名为毛细效应 。
3.毛细现象的背后
毛细现象第一眼看上去很违反直觉 。 人们常说 ， “水往低处流” ， 为什么水可以自发往高处移动？能量守恒定理告诉我们 ， 能量不会凭空产生或消失 ， 液柱上升的过程伴随重力势能的增大 ， 因此一定能找到另一种能量 ， 在这个过程中是降低的 。 没错 ， 这种能量来自液体的表面张力 。
首先考虑液体-气体（或者真空）的交界面 。 在界面两侧 ， 液体分子的组合形式有很大的差异 。
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图4 液体与界面处的分子有不同的相互作用大小
在液体表面与内部 ， 液体分子之间形成的相互作用很不相同 。 表面的液体分子互相连接更少 ， 相互作用更弱 ， 于是两侧受力不均 。 在这种受力不均的情况下 ， 内部受力较大 ， 将自发向外部“突出” ， 于是在不受重力的情况下 ， 一团液体将呈现球形 。 在这种情况下 ， 表面张力将使液体分界面变弯 ， 使之达到能量最低的稳定状态 。
而在液-固交界面 ， 除了液体分子相互作用的作用力 ， 液体分子与固体分子（原子）的相互作用也变得不可忽视 。 分子之间的相互作用 ， 通常可以用莱纳德-琼斯势表示：
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图5 分子间相互作用与距离的关系
对于液体与固体分子之间的典型距离 ， 二者之间存在互相吸引的相互作用 。 如果液面与固体的吸引力超过液体分子之间的吸引力 ， 我们就认为 ， 固体表面可以吸附住液滴 ， 叫做浸润 。 例如水能浸润玻璃 ， 但不能浸润蜡烛 。 但如果液体分子之间的相互作用更强 ， 例如水银原子之间的相互作用强于水银与玻璃分子之间的相互作用 ， 液体就不能浸润固体 。
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图6 液滴在固体表面的形式 ， 化学实验中 ， 烧杯要洗到呈现水膜（a） ， 不能聚成水滴或成股流下(b、c) ， 就利用了浸润原理
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