بيت » Hamaker Theory (physics)

Hamaker Theory (physics)

1937
  • H. C. Hamaker
Laboratory experiment demonstrating Hamaker Theory in physical chemistry of surfaces.

A theory that extends the microscopic Van der Waals forces between individual atoms to the macroscopic scale, calculating the total interaction force between bulk objects (e.g., two spheres, a sphere and a plate). It assumes pairwise additivity, integrating the microscopic [latex]r^{-6}[/latex] potential over the volumes of the interacting bodies. The result is quantified by the Hamaker constant, [latex]A[/latex].

While London’s theory described the Van der Waals force between two atoms, Hamaker’s theory provided a practical الطريقة to calculate the force between macroscopic objects. The core assumption of the theory is pairwise additivity: the total interaction energy between two large bodies is simply the sum (or integral) of all the individual atom-atom interactions. For example, to find the force between a sphere and a flat surface, one would integrate the Lennard-Jones potential for a single atom in the sphere with every atom in the surface, and then integrate that result over all atoms in the sphere.

This integration leads to interaction potentials that decay much more slowly with distance than the microscopic [latex]r^{-6}[/latex] potential. For instance, the interaction energy between two flat plates varies as [latex]d^{-2}[/latex], and between a sphere and a plate as [latex]d^{-1}[/latex], where [latex]d[/latex] is the separation distance. The strength of this macroscopic interaction is encapsulated in the Hamaker constant, [latex]A[/latex], which depends on the atomic density of the materials and the microscopic interaction constant ([latex]C_6[/latex]). While the assumption of pairwise additivity is an approximation (it ignores many-body effects and the influence of the intervening medium), the Hamaker theory provides an invaluable and intuitive نطاق for understanding adhesion, colloidal stability, and surface forces.

UNESCO Nomenclature: 2209
- الكيمياء الفيزيائية

النوع

Theoretical Framework

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • London Dispersion Force theory providing the microscopic potential
  • Integral calculus for summing forces over continuous bodies
  • DLVO theory, which incorporates Hamaker’s work to describe colloidal stability
  • Early experimental observations of adhesion and colloidal behavior

التطبيقات

  • colloidal science, as part of DLVO theory to predict the stability of suspensions
  • atomic force microscopy (AFM) to model tip-surface interactions
  • design of microelectromechanical systems (MEMS) to understand and prevent stiction (unwanted adhesion)
  • thin film physics, wetting phenomena, and surface energy calculations

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: Hamaker constant, macroscopic Van der Waals, colloid, surface science, adhesion, stiction, atomic force microscopy, DLVO theory, thin film, Lifshitz theory.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

السياق التاريخي

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً