假设重力的影响可以忽略,以气相中圆球形液滴作为参考状态,则对于光滑固体水平面上的球缺形液滴来说,其相对界面自由能Frel与气-液界面和固-液界面通过液体内部的夹角θ(0°<θ≤180°)之间的函数关系为:Frel=1/((41/3)(1-cosθ)1/3(2+cosθ)2/3)[2-((γ12-γ23)/γ13)(1+cosθ)]根据物系的界面自由能自发地趋向于最低的热力学原理,证明了在三个界面张力各种可能组合的情况下,平衡时角θ与它们之间的关系.在1>(γ12-γ23)/γ13>-1范围内,当角θ满足cosθ=(γ12-γ23)/γ13时,物系的界面自由能最低,于是导出了Young氏方程.按照相对界面自由能函数公式,计算了(γ12-γ23)/γ13分别等于2、1、0.5、0、-0.5、-1和-2时,角θ自0°至180°每间隔10°时的Frel值,并绘出了相对界面自由能曲线.
