اثر مارانگونی: تفاوت میان نسخه‌ها

== تاریخچه ==

جیمز تامسون مهندس و فیزیک‌دان اسکاتلندی و برادر [[لرد کلوین]] در سال ۱۸۵۵ برای نخستین بار متوجه این پدیده شد. وی مشاهده کرد که در جام شراب، میان آب و الکل تشکیل‌دهنده شراب، نوعی از هم‌گسیختگی وجود دارد.<ref>James Thomson (1855) [http://books.google.com/books?id=MVIwAAAAIAAJ&pg=PA330#v=onepage&q&f=false "On certain curious Motions observable at the Surfaces of Wine and other Alcoholic Liquors,"] ''Philosophical Magazine'', '''10''': 330-333.</ref>

 

بعد از او فیزیک‌دان ایتالیایی [[کارلو مارانگونی]] توانست با بحث‌های علمی این پدیده را معرفی و جزئیات این پدیده را ذیل رساله دکتری خود در [[دانشگاه پاویا]] در سال ۱۸۶۵ منتشر کند. بعد از مارانگونی، [[جوسایا ویلارد گیبس]] بحث جامع تئوری این موضوع را به عنوان زیرشاخه‌ای از مبحث تعادل مواد ناهمگن در سال‌های ۱۸۷۵ تا ۱۸۷۸ مطرح کرد.

به عنوان مثال، در [[مشروبات الکلی]] چنین پدیده‌ای قابل مشاهده است و همان‌طور که در تصویر نیز نمایش داده شده‌است، از آن با نام از هم گسیختگی یاد می‌شود. این پدیده پیامد این واقعیت است که الکل نسبت به آب کشش سطحی پایین‌تری دارد. اگر اختلاط الکل و آب به شکل غیرهمگنی صورت گرفته باشد، در ناحیه‌ای با غلظت کمتر الکل (که دارای کشش سطحی بیشتر است) نسبت به ناحیه‌ای با غلظت بیشتر الکل (که دارای کشش سطحی کمتر است)، مخلوط روی سطح سیال زیرین با قدرت و انسجام بیشتری به حرکت در می‌آید. در نتیجه سیال تمایل دارد که در نواحی غنی‌تر از الکل به سوی کناره‌ها بگریزد تا به نوعی گرادیان کشش سطحی به وجود آمده را جبران کند. همچنین این پدیده به هنگام ریختن لایه‌ای نازک از آب روی سطحی صاف نیز قابل مشاهده است. اگر در این هنگام قطره‌ای الکل روی این لایه آب ریخته شود، لایه آب به سرعت به عقب رانده می‌شود.

در بررسی‌های کمی چنین پدیده‌هایی، عدد بدون بعد مارانگونی برای مقایسه اثرات کشش سطحی نسبت به نیروهای وابسته به [[ویسکوزیته]] به کار می‌رود.

 

== اهمیت و جایگاه در میان سایر پدیده‌های انتقال ==

یکی از کاربردهای مهم اثر مارانگونی در خشک کردن [[قرص سیلیکون|قرص‌های سیلیکونی]] در قطعات الکترونیکی است؛ چراکه قرص‌های سیلیکونی بعد از فرایند تولید تراشه‌ها یا [[مدارهای مجتمع]] خیس می‌شوند. مواضع [[تر]] موجود در قرص‌ها در صورت خشک نشدن می‌تواند باعث اکسید شدن و آسیب رساندن به قطعه شود. برای جلوگیری از این موضوع، بخارات الکل یا [[ماده آلی]] دیگری به حالت گاز، بخار یا [[ایروسل]] از طریق مجرایی روی سطوح قرص‌ها دمیده می‌شود. در نتیجه به هنگام هجوم قطرات در حین شکل‌گیری قرص‌های سیلیکونی، به علت اثر مارانگونی قطرات از نواحی آغشته به ماده آلی می‌گریزند و قرص‌هایی با سطوح خشک در آخر باقی خواهد ماند.

همچنین اثر مارانگونی نقش مهمی در مباحث [[جوشکاری]]، تولید کریستال‌ها و تولید پرتوهای الکترونی حاصل از ذوب شدن فلزات دارد.

 

== منابع ==