@ 2012.09.26 , 09:58

神奇的玻璃制品:鲁珀特之泪[v]

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鲁珀特之泪(直译“鲁珀特亲王之滴”——Prince Rupert's Drop

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。

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制作与效果演示视频见优酷

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一表人才的鲁珀特君

这里Prince只是贵族身份而已,不过以他名字命名的加拿大城市还是被译为了“鲁珀特王子港”……呃,其实他爹腓特烈五世还真在三十年战争期间当了……一年的波西米亚国王,然后他就还真是在这一年里出生的,所以叫王子大概勉强也可以……

好吧总之鲁珀特亲王和这个东西也没有太大关系,只是他第一次带到英国然后皇家学会才正式开始研究而已。传统产地是德国北部和尼德兰地区,所以一开始还有个名字叫“尼德兰之泪”。

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。当尾部遭到破坏时,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。

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此外,用交叉偏振光镜可以看到压力的分布:
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