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鲁珀特之泪的原理是什么?

2023-10-11 14:18:29 编辑:join 浏览量:536

直译“鲁珀特亲王之滴”——PrinceRupert'sDrop

鲁珀特之泪的原理是什么?将熔化的玻璃靠重力自然滴入冰水中,就会形成这些如同蝌蚪状的“玻璃泪滴”。被俗称为“鲁珀特之泪”的这种玻璃有着奇妙的物理特性:泪珠本身就和实心玻璃没什么两样,捏捏锤锤都安然无恙,然而,若是抓住其纤细的尾巴、稍微施加一些压力,那么整颗玻璃泪就会瞬间爆裂四溅、彻底粉碎。

鲁珀特之泪碎裂的原理叫做“裂纹扩展”,源于其内部不均衡的压力:当熔化的玻璃滴入冰水中时,玻璃表面迅速冷却形成外壳,而壳下的玻璃还仍然是液态。等到核部的玻璃也冷却凝结时,由于体积变化,液态的玻璃自然而然地向着已经是固态的外壳收将买缩,导致靠近表面的玻璃受到很大的压应力、而核心位置则被拉扯向四周,受到拉应力。当外部遭到破坏时,这些残余应力迅速释放出来,使得裂纹瞬间传遍全体、支离破碎,据高速摄影技术观测,其裂纹的传递速度可达秒速1450米-1900米。

此外,用交叉偏振光镜可以看到压力的分布:

标签:鲁珀特,之泪,原理

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