Оборудование: шприц, небольшая стеклянная пластина, держатель стеклянной пластины с регулировкой по высоте, стакан с водой (коэффициент преломления воды $n_{w}=1,33$), штангенциркуль, миллиметровая бумага.

• Потолочные светильники в аудитории расположены на высоте примерно 3 м.
• Держатель стеклянной пластины — это короткий кусок пластиковой трубы с гайкой; положите стеклянную пластину на гайку и вращайте гайку, чтобы отрегулировать высоту. Поворачивая гайку, можно изменять высоту держателя только за счет толщины гайки.
• В комплекте также есть запасные гайки, которые можно использовать, чтобы увеличить общую высоту системы труба-гайка.
• С помощью дополнительного колпачка, который вставляется в трубу, можно сделать расстояние между стеклянной пластиной и поверхностью под ней меньше, чем высота трубы.
• Важно! Держите стеклянную пластину только за матовую часть и не прикасайтесь к прозрачной части, так как отпечатки пальцев повлияют на значение краевого угла. Если вы случайно дотронулись, попросите организаторов очистить стеклянную поверхность.

i  ^3.00 Поместите небольшую каплю воды на стеклянную пластину; она образует плоско-выпуклую линзу. Определите фокусное расстояние этой линзы и измерьте ее диаметр.

ii  ^2.00 Вычислите радиус кривизны поверхности воды и краевой угол между водой и стеклом $\alpha$. Краевой угол определяется как угол, под которым поверхность воды (граница раздела воздух-вода) соприкасается с поверхностью стеклянной пластины.

iii  ^3.00 Добавьте воды на стеклянную пластину так, чтобы вода покрыла большую часть пластины, и поверхность воды стала почти плоской. Определите толщину слоя воды.

iv  ^2.00 Определите коэффициент поверхностного натяжения воды $\sigma$.

Подсказка: капля воды принимает такую форму, которая минимизирует его общую потенциальную энергию. Используйте разумные приближения. Помните, что граница раздела стекло-вода также вносит определенный вклад $U_{g w}$ в полную поверхностную энергию. Ее величина связана с краевым углом следующим образом: $U_{g w}=-\sigma \cos \alpha\,A$, где $A$ — площадь поверхности раздела стекло-вода.