魯珀特之淚(英語:Prince Rupert's Drop;直譯為「魯珀特王子之滴」)、或魯伯特水滴,又被稱為荷蘭淚(英語:Dutch tears[1],以萊茵河的魯珀特親王名字命名。是將熔化的玻璃重力自然滴入冰水中,就會形成這些如同蝌蚪狀的玻璃淚滴。

魯珀特之淚

這種玻璃有著奇妙的物理特性:淚珠本身就和實心玻璃沒什麼兩樣,然而如果擠壓,錘擊,甚至用手槍子彈射擊這種玻璃,它都安然無恙[2];然而,若是抓住其纖細的尾巴、稍微施加一些壓力,那麼整顆玻璃淚就會瞬間爆裂四濺、徹底粉碎。

歷史

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17世紀,英國魯伯特王子把熔化的玻璃液滴進水內造成玻璃珠。這種淚滴形的玻璃非常堅硬,就算以槌敲打也不會破碎。但是只要把玻璃滴尾部弄破,它便會突然爆碎成粉末。這種玩意還被帶到朝庭上,用來戲弄人,稱為魯伯特水滴。

原理

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魯珀特之淚碎裂的原理叫做「裂紋擴展」,源於其內部不均衡的壓力:當熔化的玻璃滴入冰水中時,玻璃表面迅速冷卻形成外殼,而殼下的玻璃還仍然是液態。等到核心的玻璃也冷卻凝結時,由於體積變化,液態的玻璃自然而然地向著已經是固態的外殼收縮,導致靠近表面的玻璃受到很大的壓應力、而核心位置則被拉扯向四周,受到拉應力。

當尾部遭到破壞時,這些殘餘應力迅速釋放出來,使得裂紋瞬間傳遍全體、支離破碎。據高速攝影技術觀測,其裂紋的傳遞速度可達秒速1,450米至1,900米。[3]

它可以說是鋼化玻璃的一種。

參見

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參考來源

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  1. ^ Amédée Guillemin. The Forces of Nature: A Popular Introduction to the Study of Physical Phenomena. MacMillan & Co. 1873 [2014-10-29]. (原始內容存檔於2013-12-13). [頁碼請求]
  2. ^ 存档副本. [2022-02-19]. (原始內容存檔於2022-03-28). 
  3. ^ Mystery of the Prince Rupert's Drop - Smarter Every Day 86. [2013-03-23]. (原始內容存檔於2021-05-31). 

延伸閱讀

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外部連結

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