表面の定義と物性物理学における特徴

表面（ひょうめん、英: surface）とは、一般に物体の内部と外部との境界をなす面、あるいは表裏がある物体における表側の面を指す言葉である。

物性物理学における表面と界面

物性物理学の分野においては、ある相が別の相と接しているときのその界面を、元の相の「表面」と呼ぶ。主に固体と気体の界面を指すことが多いが、液体と気体、固体と液体、液体と液体、固体と真空など、多様な組み合わせが存在する。

一般的に、物体の表面付近の状態は、物体内部のバルク状態とは異なっている。たとえば、物体の表面が内部よりも高いエネルギーを持つ場合、それは表面張力として観測される。こうした性質や現象を専門に記述・研究する分野として、表面物理学が存在する。

表現における基準と性質

表面という言葉を用いる際、通常は密度が高くまとまった側を基準として表現される。例えば、固体と気体が接している場合の界面は「固体の表面」と表現されるが、「気体の表面」とは表現されない。また、水中に油の泡が存在する場合の界面は「油の表面」、逆に油の中に水の泡が存在する場合は「水の表面」と表現するのが一般的である。

固体の表面は通常は片側からのみ接触可能であるが、水面をはじめとする液体の表面は、表と裏の両方から接触が可能であるという特徴を持つ。