基本介紹
- 中文名：波隆尼瓶
- 外文名：Bologna bottle
- 領域：物理學
簡介,歷史,魯珀特之淚,參見,
簡介
波隆尼瓶（Bologna bottle，Bologna，音/bəˋlonɪ/），是一種具有類似強化玻璃性質的玻璃瓶。
在玻璃瓶製造過程的冷卻階段，將瓶子外層玻璃迅速冷卻，而讓內層緩慢降溫。由於內外層玻璃冷卻速度不同，導致內層與外層玻璃產生不同應力，外層玻璃形成壓應力（compressive stress），而內層玻璃呈現拉應力（tensile stress），於是製成所謂的波隆尼瓶。
由於這種特殊的冷卻方式，使波隆尼瓶外層可以承受極重的敲擊力而不破；但內層只要受到一點輕微的震動或刮痕，即可導致瓶子瞬間破裂。由於這種特性，波隆尼瓶常被用來做玻璃物理性的展示或魔術表演。
波隆尼瓶與魯珀特之淚具有相同的物理原理。
歷史
在1740年代波隆尼瓶即已存在，由這種瓶子是在義大利的波隆那（Bologna）發現的，因此被稱為 Bologna bottle。當時玻璃工匠吹制波隆尼瓶的方法，是在玻璃瓶吹好之後馬上放在空氣中冷卻，而不是放回爐子裡面降溫（退火）。當時人們發現用這種方法做出的玻璃瓶都有一個特殊的現象，就是即使玻璃瓶從高處掉到磚頭地面，瓶身仍可保持完整不破，但如果將一小塊燧石放到瓶子裡面，瓶身馬上破裂。
雖然這種瓶子可以抵擋強大外力，卻因為內部極為脆弱的缺點，波隆尼瓶並未真正被拿來使用。
魯珀特之淚
魯珀特之淚（Prince Rupert's Drop——直譯“魯珀特親王之滴”，），又稱荷蘭淚（Dutch tears），以萊茵河的魯普萊希特親王名字命名。是將熔化的玻璃靠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。被俗稱魯珀特之淚的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，捏捏錘錘都安然無恙。然而，若是抓住其纖細的尾巴、稍微施加一些壓力，那么整顆玻璃淚就會瞬間爆裂四濺、徹底粉碎。
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。等到核部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。
