俯視法基于與傳統(tǒng)側(cè)視法相同的系統(tǒng)方程，即 Laplace-Young 方程，該方程描述了座滴靜態(tài)平衡時(shí)的表面/界面邊界（請(qǐng)參見下側(cè)的方程和圖片）。液滴的外形由參數(shù)α和 b決定，其中α是系統(tǒng)的毛細(xì)管常數(shù)，b是液滴頂點(diǎn)O處的曲率半徑。
對(duì)于給定的液體，例如水，已知α，因此液滴的體積V是b及其高度H的函數(shù)。每對(duì)（b, H）對(duì)應(yīng)CD和MD的特定值，CD和MD分別是液滴的接觸直徑和大直徑。對(duì)于接觸角在90度以下的液滴，可以從上方看到并測(cè)定CD，而對(duì)于接觸角在90度以上的液滴，可以看到并測(cè)定MD。有了通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的CD或MD數(shù)值，就可以計(jì)算出它們對(duì)應(yīng)的（b, H）對(duì)。隨后，利用b, H 和 α的值，可以明確地計(jì)算出三相接觸線（基線）處的接觸角。對(duì)于給定的α和V，在數(shù)學(xué)上不可能同時(shí)對(duì)應(yīng)（b, CD）對(duì)和（b, MD）對(duì)，因?yàn)橹荒軐?duì)應(yīng)它們中的一個(gè)。因此，軟件可以自動(dòng)識(shí)別通過從上方成像而確定的液滴直徑是CD還是MD。
由此，通過液滴的體積及其毛細(xì)常數(shù)α，可以借助于圖像分析從上方測(cè)量液滴直徑來確定接觸角。該方法既適用于小于90度，也適用于大于90度的接觸角。
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