หยดน้ำหรือละอองน้ำคือลำของเหลว ขนาดเล็ก ที่ถูกล้อมรอบด้วย พื้นผิวอิสระโดยสมบูรณ์หรือเกือบทั้งหมดหยดน้ำอาจเกิดขึ้นเมื่อของเหลวสะสมอยู่ที่ปลายท่อหรือขอบเขตพื้นผิวอื่นๆ ทำให้เกิดหยดน้ำที่ห้อยลงมา เรียกว่า หยดน้ำแขวน หยดน้ำอาจเกิดขึ้นจากการควบแน่นของไอน้ำหรือจากการแตกตัวเป็นละอองของมวลของแข็ง ขนาดใหญ่ ไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ อุณหภูมิที่หยดน้ำก่อตัวขึ้นเรียกว่า จุดน้ำค้าง

ของเหลวก่อตัวเป็น หยดเนื่องจากมีแรงตึงผิว^{[ 1 ]}

วิธีง่ายๆ ในการสร้างหยดน้ำคือ การปล่อยให้ของเหลวไหลช้าๆ จากปลายด้านล่างของท่อแนวตั้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กๆ แรงตึงผิวของของเหลวทำให้ของเหลวเกาะติดกับท่อ เกิดเป็นหยด เมื่อหยดน้ำมีขนาดใหญ่เกินกว่าระดับหนึ่ง มันจะไม่มั่นคงและหลุดออกไป ของเหลวที่ตกลงมานั้นก็คือหยดน้ำที่ยึดติดกันด้วยแรงตึงผิวเช่นกัน

สารบางชนิดที่ดูเหมือนจะเป็นของแข็ง แท้จริงแล้วอาจเป็นของเหลวที่มีความหนืด สูงมาก เนื่องจากมันจะก่อตัวเป็น หยด และแสดงพฤติกรรมแบบหยด ใน การทดลองหยดน้ำมันดินอัน โด่งดัง น้ำมันดิน ซึ่งเป็นสารที่คล้ายกับยางมะตอย แข็ง ถูกแสดงให้เห็นว่าเป็นของเหลวด้วยวิธีนี้ น้ำมันดินในกรวยจะค่อยๆ ก่อตัวเป็นหยด โดยแต่ละหยดใช้เวลาประมาณ 10 ปีในการก่อตัวและแตกตัวออก

ในการทดสอบหยดแขวน หยดของเหลวจะถูกแขวนจากปลายท่อหรือพื้นผิวใดๆ ด้วยแรงตึงผิวแรงเนื่องจากแรงตึงผิวเป็นสัดส่วนกับความยาวของขอบเขตระหว่างของเหลวกับท่อ โดยค่าคงที่สัดส่วนมักจะแสดงด้วย[ ^{2 ] เนื่องจาก}ความยาวของขอบเขตนี้คือเส้นรอบวงของท่อ แรงเนื่องจากแรงตึงผิวจึงกำหนดโดย ${\displaystyle \gamma }$

${\displaystyle \,F_{\gamma }=\pi d\gamma }$

โดยที่dคือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ

มวลmของหยดน้ำที่ห้อยอยู่ปลายท่อสามารถหาได้โดยการเทียบแรงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ( ) กับส่วนประกอบของแรงตึงผิวในทิศทางแนวตั้ง ( ) ซึ่งจะได้สูตรดังนี้ ${\displaystyle F_{g}=mg}$${\displaystyle F_{\gamma }\sin \alpha }$

${\displaystyle \,mg=\pi d\gamma \sin \alpha }$

โดยที่ α คือมุมสัมผัสกับพื้นผิวด้านหน้าของท่อ และgคือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

ขีดจำกัดของสูตรนี้ เมื่อ α เข้าใกล้ 90° จะให้ค่าน้ำหนักสูงสุดของหยดแขวนสำหรับของเหลวที่มีแรงตึงผิวที่กำหนด ${\displaystyle \gamma }$

${\displaystyle \,mg=\pi d\gamma }$

ความสัมพันธ์นี้เป็นพื้นฐานของวิธีการวัดแรงตึงผิวที่สะดวก ซึ่งใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม มีวิธีการที่ซับซ้อนกว่าเพื่อพิจารณาถึงรูปร่างที่พัฒนาขึ้นของหยดเมื่อหยดมีขนาดใหญ่ขึ้น วิธีการเหล่านี้ใช้ในกรณีที่ไม่ทราบแรงตึงผิว^{[ 3 ] [ 4 ]}

การยึดเกาะของหยดน้ำกับพื้นผิวแข็งสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ การยึดเกาะด้านข้างและการยึดเกาะในแนวตั้งฉาก การยึดเกาะด้านข้างคล้ายกับแรงเสียดทาน (แม้ว่าในทางไตรโบโลยีคำว่าการยึดเกาะด้านข้างจะแม่นยำกว่า) และหมายถึงแรงที่จำเป็นในการเลื่อนหยดน้ำบนพื้นผิว กล่าวคือ แรงที่ทำให้หยดน้ำหลุดออกจากตำแหน่งเดิมบนพื้นผิวเพื่อเคลื่อนไปยังตำแหน่งอื่นบนพื้นผิว การยึดเกาะในแนวตั้งฉากคือแรงที่จำเป็นในการทำให้หยดน้ำหลุดออกจากพื้นผิวในทิศทางตั้งฉาก กล่าวคือ แรงที่ทำให้หยดน้ำกระเด็นออกจากพื้นผิว การวัดการยึดเกาะทั้งสองรูปแบบสามารถทำได้ด้วยเครื่องวัดการยึดเกาะแบบแรงเหวี่ยง (Centrifugal Adhesion Balance: CAB) เครื่อง CAB ใช้แรงเหวี่ยงและแรงโน้มถ่วงร่วมกันเพื่อให้ได้อัตราส่วนใดๆ ของแรงด้านข้างและแรงในแนวตั้งฉาก ตัวอย่างเช่น สามารถใช้แรงในแนวตั้งฉากที่แรงด้านข้างเป็นศูนย์เพื่อให้หยดน้ำกระเด็นออกจากพื้นผิวในทิศทางตั้งฉาก หรือสามารถใช้แรงด้านข้างที่แรงในแนวตั้งฉากเป็นศูนย์ (จำลองสภาวะไร้แรงโน้ม ถ่วง )

คำว่า "หยด" (droplet ) เป็นคำย่อของ "หยด" (drop) – และโดยทั่วไปมักใช้สำหรับอนุภาค ของเหลว ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 500 ไมโครเมตร ในการพ่นหยดมักถูกอธิบายด้วยขนาดที่มองเห็นได้ (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง) ในขณะที่ปริมาณ (หรือจำนวนอนุภาคที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อในกรณีของสารชีวภาพกำจัดศัตรูพืช ) เป็นฟังก์ชันของปริมาตร ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามฟังก์ชันกำลังสามเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง ดังนั้น หยดขนาด 50 ไมโครเมตรจึงแสดงถึงปริมาณ 65 นาโนลิตร และหยดขนาด 500 ไมโครเมตรแสดงถึงปริมาณ 65 นาโนลิตร

หยดน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. จะมีความเร็วปลายทางประมาณ 8 ม./วินาที^{[ 5 ]} หยดน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า1 มม . จะมีความเร็วปลายทาง 95% ภายในระยะ2 ม . แต่หยดน้ำที่มีขนาดใหญ่กว่านี้จะมีระยะทางที่จะถึงความเร็วปลายทางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น หยดน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง2 มม.อาจถึงความเร็วปลายทางได้ที่ระยะ 5.6 ม . ^{[ 5 ]}

เนื่องจากดัชนีหักเหของน้ำและอากาศ แตกต่างกัน การหักเหและการสะท้อนจึงเกิดขึ้นบนพื้นผิวของหยาดฝนส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ รุ้งกินน้ำ

แหล่งกำเนิดเสียงหลักเมื่อหยดน้ำกระทบกับพื้นผิวของเหลวคือการสั่นพ้องของฟองอากาศที่ถูกกระตุ้นซึ่งติดอยู่ใต้น้ำ ฟองอากาศที่สั่นเหล่านี้เป็นสาเหตุของเสียงของเหลวส่วนใหญ่ เช่น เสียงน้ำไหลหรือเสียงน้ำกระเซ็น เนื่องจากประกอบด้วยการชนกันระหว่างหยดน้ำกับของเหลวจำนวนมาก^{[ 6 ] [ 7 ]}

การลดแรงตึงผิวของของเหลวทำให้สามารถลดหรือป้องกันเสียงที่เกิดจากหยดน้ำที่ตกลงมาได้[ 8 ] ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการเติมสบู่ ผงซักฟอก^{หรือสารที่}คล้ายกันลงในน้ำ แรงตึงผิวที่ลดลงจะช่วยลดเสียงจากการหยด

รูปทรงคลาสสิกที่เกี่ยวข้องกับหยดน้ำ (โดยมีปลายแหลมอยู่ด้านบน) มาจากการสังเกตหยดน้ำที่เกาะติดกับพื้นผิว รูปทรงของหยดน้ำที่ตกลงมาผ่านก๊าซนั้นโดยทั่วไปจะเป็นทรงกลมสำหรับหยดน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 มม. ^{[ 9 ]}หยดน้ำขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะแบนราบกว่าที่ส่วนล่างเนื่องจากแรงดันของก๊าซที่มันเคลื่อนที่ผ่าน^{[ 10 ]}ผลก็คือ เมื่อหยดน้ำมีขนาดใหญ่ขึ้น จะเกิดรอยบุ๋มเว้าซึ่งนำไปสู่การแตกตัวของหยดน้ำในที่สุด

ความยาวของแรงดึงผิว (Capillary length)เป็นปัจจัยการปรับขนาดความยาวที่สัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงความหนาแน่น และแรงตึงผิวและเป็นสาเหตุโดยตรงที่กำหนดรูปร่างของหยดของเหลวชนิดหนึ่ง ความยาวของแรงดึงผิวได้มาจากความดันลาปลาซโดยใช้รัศมีของหยดเป็น ตัวแปร

โดยใช้ความยาวของเส้นเลือดฝอย เราสามารถกำหนดไมโครดรอปและแมโครดรอปได้ ไมโครดรอปคือหยดน้ำที่มีรัศมีเล็กกว่าความยาวของเส้นเลือดฝอย โดยรูปร่างของหยดน้ำจะถูกควบคุมโดยแรงตึงผิวและก่อตัวเป็น รูป ทรงคล้ายฝาครอบทรงกลมหากหยดน้ำมีรัศมีใหญ่กว่าความยาวของเส้นเลือดฝอย จะเรียกว่าแมโครดรอป และแรงโน้มถ่วงจะเข้ามามีบทบาท แมโครดรอปจะถูก 'แบน' โดยแรงโน้มถ่วงและความสูงของหยดน้ำจะลดลง^{[ 11 ]}

โดยทั่วไปขนาดของหยาดฝนจะอยู่ระหว่าง 0.5 มม. ถึง 4 มม. โดยการกระจายขนาดจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 2–2.5 มม. ^{[ 12 ]}

นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าความแปรผันของขนาดหยาดฝนเกิดจากการชนกันระหว่างทางลงสู่พื้น ในปี 2552 นักวิจัยชาวฝรั่งเศสประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นว่าการกระจายตัวของขนาดเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ของหยาดฝนกับอากาศ ซึ่งทำให้หยาดฝนขนาดใหญ่เสียรูปและแตกตัวเป็นหยาดฝนขนาดเล็ก ทำให้หยาดฝนที่ใหญ่ที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6 มม. ^{[ 13 ]}อย่างไรก็ตาม หยาดฝนที่มีขนาดถึง 10 มม. (เทียบเท่าปริมาตรของทรงกลมรัศมี 4.5 มม.) นั้นมีความเสถียรตามทฤษฎีและสามารถลอยตัวได้ในอุโมงค์ลม^{[ 9 ]} หยาดฝนที่ใหญ่ที่สุดที่บันทึกไว้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.8 มม. อยู่ที่ฐานของเมฆคิวมูลัสคอนเจสตัสในบริเวณใกล้เคียงกับเกาะควาจาเลนในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2542 ตรวจพบหยาดฝนที่มีขนาดเท่ากันเหนือทางตอนเหนือของบราซิลในเดือนกันยายน พ.ศ. 2538 ^{[ 14 ]}

ในทางการแพทย์คุณสมบัตินี้ใช้ในการสร้างหลอดหยดและชุดให้สารละลายทางหลอดเลือดดำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐาน โดยที่ 1 มิลลิลิตรเท่ากับ 20 หยดเมื่อต้องการปริมาณที่น้อยกว่า (เช่น ในเด็ก) จะใช้ไมโครดรอปเปอร์หรือชุดให้สารละลายสำหรับเด็ก ซึ่ง 1 มิลลิลิตรเท่ากับ 60 ไมโครดรอป^{[ 15 ]}

• 
  การหยดสีน้ำเงินลงในจานรองนม
• 
  แรงกระแทกจากหยดน้ำ
• 
  แรงดันย้อนกลับจากแรงกระแทกจากการตก
• ละอองฝนกระทบและหยดลงมา
• 
  ภาพถ่ายความเร็วสูงพิเศษ ของเอ็ดเจอร์ตันที่แสดงให้เห็นหยดน้ำนมกระเด็นเป็นรูปมงกุฎเล็กๆ
• 
  หยดน้ำที่ตกลงบนพื้นผิวโลหะเปียกจะแตกตัวออกเป็นหยดน้ำเล็กๆ กลายเป็นหยด น้ำทรงกลม และลอยละลิ่วไปบนผิวน้ำ
• 
  หยดน้ำบนใบไม้ผลกระทบจากคุณสมบัติไม่ชอบน้ำการเปียกเพียงบางส่วน
• 
  แรงดันย้อนกลับสามเท่าหลังการชน
• 
  ภาพหยดน้ำฝนบนใบเฟิร์น
• 
  การแยกหยดน้ำ
• 
  หยดน้ำก่อตัวขึ้นจากหัวฝักบัว
• 
  หยดน้ำบนดอกแอสเตอรี
• 
  หยดน้ำที่หักเหแสงผ่านดอกไม้เล็กๆ
• 
  หยาดฝนบนใบไม้
• 
  หยดน้ำบนกระจก
• 
  ละอองน้ำพุที่ถ่ายด้วยการเปิดรับแสงสั้นมาก
• 
  หยาดฝนบนใบกุหลาบ
• 
  การไหลของน้ำฝนจากเรือนยอดไม้ ปัจจัยที่ควบคุมการก่อตัวของหยดน้ำ ได้แก่แรงตึงผิวแรงยึดเกาะแรงแวนเดอร์วาลส์และ ความไม่เสถียร ของเพลโต-เรย์ลี

• การทดลองลดระดับเสียง
• ฝน
• การกระเด็น (พลศาสตร์ของไหล)
• การกัดเซาะจากหยดน้ำ
• น้ำหยด (จากกาน้ำชา)
• มงกุฎหยดน้ำนมของเอ็ดเจอร์ตัน

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหยดน้ำ

• ประติมากรรมของเหลว – ภาพหยดน้ำ
• Liquid Art – แกลเลอรี่ภาพถ่ายหยดน้ำศิลปะ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 มีนาคม 2551)
• การคำนวณการสูญเสียน้ำจากก๊อกน้ำหยด (ที่แตกต่างกันอย่างมาก): [1] , [2] ( เก็บถาวรเมื่อ 2009-08-13 ที่Wayback Machine )