J. Physique Lett. 42, 377-379 (1981)
DOI: 10.1051/jphyslet:019810042016037700

Some effects of long range forces on interfacial phenomena

P.G. de Gennes

Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Collège de France, 11, place Marcelin-Berthelot, 75231 Paris Cedex 05, France

Abstract
The conventional theory of interfaces (with a free energy term ˜ (∇ρ) 2 where p is the appropriate density) may be qualitatively incorrect, because of long range effects associated with Van der Waals forces. 1) The tail of the density profile on the gas side of a liquid gas interface is not exponential (as usually predicted) but is ˜ z-3 (where z is the distance from the midpoint). 2) In the Moldover Cahn experiment, the thickness of the wetting layer of a liquid (b) between two other liquids (a) and (c) can be controlled by long range forces, not by the exponential repulsion between two interfaces which is derived from the conventional theory.

Résumé
Il existe des situations où la théorie classique des interfaces (avec un terme (∇ρ)2 dans l'énergie libre) est qualitativement fausse, à cause de la longue portée des forces de Van der Waals. 1) La queue du profil de densité du côté gaz d'un interface gaz/liquide n'est pas exponentielle mais plutôt ˜ z-3 (où z est la distance au point milieu). 2) Dans l'expérience de Moldover et Cahn, l'épaisseur de la couche mouillante d'un liquide (b) entre deux autres liquides (a) et (c) peut être contrôlée par les forces à longue distance, plutôt que par la répulsion exponentielle entre parois qui se déduit de la théorie classique.

PACS
6810 - Fluid surfaces and interfaces with fluids.

Key words
interface phenomena -- van der Waals forces -- wetting -- long range forces -- interfacial phenomena -- free energy -- Van der Waals forces -- density profile -- liquid gas interface -- Moldover Cahn experiment -- wetting layer -- exponential repulsion