الغضروف الهلالي (سائل)

في الفيزياء (وخاصة علم سكون السوائل )، فإن الهلال ( جمع : الهلاليات ، من اليونانية " الهلال " ) هو الانحناء الموجود في السطح العلوي للسائل بالقرب من سطح الحاوية أو جسم آخر، والذي ينتج عن التوتر السطحي . 

يحدث التقعّر الهلالي عندما تكون قوة التجاذب بين جزيئات السائل وجدار الوعاء أكبر من نصف قوة التجاذب بين جزيئات السائل نفسها ، مما يؤدي إلى صعود السائل على جدران الوعاء. يحدث هذا بين الماء والزجاج. كما أن السوائل المائية مثل عصارة الأشجار والعسل والحليب تُظهر تقعّراً هلالياً في الزجاج أو غيره من الأوعية القابلة للترطيب .

وعلى النقيض من ذلك، يحدث التلامس المحدب عندما تكون طاقة الالتصاق أقل من نصف طاقة التماسك. على سبيل المثال، يحدث التلامس المحدب بين الزئبق والزجاج في البارومترات ^{[ 1 ]} ومقاييس الحرارة .

بشكل عام، يمكن أن يكون شكل سطح السائل معقدًا. ففي أنبوب ضيق بما فيه الكفاية ذي مقطع عرضي دائري، يقترب شكل الهلالة من مقطع سطح كروي ، بينما في وعاء كبير، يكون معظم السطح العلوي للسائل مسطحًا تقريبًا، ولا ينحني إلا لأعلى (إذا كان مقعرًا) أو لأسفل (إذا كان محدبًا) بالقرب من الحواف.

يُستخدم تشكّل السطوح الهلالية بشكل شائع في علم الأسطح لقياس زوايا التلامس والتوتر السطحي . في قياس زاوية التلامس، يُقاس شكل السطوح الهلالية باستخدام ميزان أو بصريًا بواسطة كاميرا رقمية. أما في قياس التوتر السطحي، فتكون زاوية التلامس لمسبار القياس صفرًا، ويمكن الحصول على قيمة التوتر السطحي بقياس كتلة السطوح الهلالية. ويتم ذلك عادةً باستخدام صفيحة ويلهلمي . ^{[ 2 ]}

عند قراءة مقياس العمق على جانب جهاز مملوء بسائل، مثل جهاز قياس مستوى الماء ، يجب مراعاة سطح السائل للحصول على قياس دقيق. يجب قياس العمق مع وضع سطح السائل عند مستوى العين (لتجنب خطأ اختلاف المنظر ) وفي مركزه، أي أعلى السطح المحدب أو أسفل السطح المقعر.

يقوم مصنّعو الأدوات الزجاجية وغيرها من الأدوات بمعايرة علامات القياس الخاصة بهم لمراعاة مستوى السائل. وهذا يعني أن أي أداة تتم معايرتها لسائل معين، وعادةً ما يكون الماء.

تُعدّ السطوح الهلالية مظهرًا من مظاهر الخاصية الشعرية ، حيث يسحب الالتصاق السطحي السائل لأعلى مُشكّلاً سطحًا هلاليًا مُقعّرًا، أو يسحبه التماسك الداخلي لأسفل مُشكّلاً سطحًا هلاليًا مُحدّبًا. تُعدّ هذه الظاهرة مهمة في عملية النتح في النباتات. فعندما يُغمر أنبوب ذو قطر داخلي ضيق، يُسمى غالبًا بالأنبوب الشعري، في سائل، ويُبلّل السائل الأنبوب (بزاوية تلامس صفرية)، يتشكّل سطح السائل داخل الأنبوب على هيئة سطح هلالي مُقعّر، وهو سطح كروي تقريبًا له نفس نصف القطر ( r ) لسطح الأنبوب الداخلي. ويتعرّض الأنبوب لقوة هابطة مقدارها 2πrσ، حيث σ هو التوتر السطحي للسائل. ^{[ 3 ]}

• الضغط الشعري – الضغط بين سائلين ناتج عن القوى بين السوائل وجدران الأنابيب 
• السطح الشعري – السطح الذي يمثل الواجهة بين سائلين مختلفين 
• طريقة حلقة دو نوي – طريقة لقياس التوتر السطحي للسائل 
• غشاء رولين – غشاء سائل من الهيليوم فائق الميوعة ؛ آلية أخرى للالتصاق بسطح الجدار الجانبي 
• تقنية القطرة الساكنة – طريقة لتحديد طاقة سطح مادة صلبة 
• مقياس التوتر السطحي (التوتر السطحي) – أداة لقياس التوتر السطحي 
• معادلة يونغ-لابلاس – تصف فرق الضغط عبر سطح فاصل في ميكانيكا الموائع 

• استخدام الأغشية الهلالية لقياس التوتر السطحي