小气泡为何偏爱器壁？
当我们静置一杯水，尤其是刚从水龙头接出的自来水时，常常会观察到许多微小的气泡附着在杯壁或杯底。这种现象并非偶然，其背后主要涉及表面张力、浸润作用以及器壁表面微观结构等物理原理。简单来说，气泡在器壁上附着，是因为那里是能量最低、最稳定的位置。
表面张力与浸润性的关键作用
水分子之间存在较强的相互吸引力，即表面张力，它使得水表面像一层紧绷的膜。气泡是包裹着空气的水膜，其形成和稳定需要能量。当气泡在水中上浮时，若直接与光滑的液体内部接触，其水膜表面积较大，能量状态较高。而固体器壁的表面通常并非绝对光滑，存在微观的划痕、凹陷或孔隙。更重要的是，大多数玻璃或陶瓷器壁是亲水性的，水能很好地浸润它们，形成一层水膜。气泡接触到这层已附着在器壁上的水膜时，相当于找到了一个“现成”的支撑基底，可以更稳定地存在，所需维持的表面积和能量比在液体内部更小。
成核点与附着稳定性
器壁的微观粗糙处扮演了“成核点”的角色。溶解在水中的空气（如氮气、氧气）在温度变化或压力释放时（如接水过程中），会析出形成气泡。这些析出的气体分子更容易在粗糙的成核点聚集、合并，从而形成肉眼可见的气泡。一旦形成，气泡在器壁上的附着也受到接触角的影响。由于器壁的亲水性，气泡与器壁接触的边缘会形成一个相对稳定的接触角，使得气泡不易脱离。相比之下，气泡若在液体内部自由上浮，则更容易在浮力作用下合并、变大并最终破裂消失。因此，器壁为小气泡提供了一个能量上更有利、更易于形成和存留的“港湾”。