研究两种不同化学物质组成的异相表面润湿性，Cassie和Baxter在1944年对杨氏方程提出了不同的修改：

cosθ= f1cosθ1+f2cosθ2 式(1-3) 其中，1和2分别表示组成界面的两种不同的化学物质； 1和 2分别表示物质1和2的本征接触角；f1和f2分别表示物质1和2与液体接触所占的面积分数，两者之和为1。鉴于空气能够被稳定地吸附在亚微米尺度的孔隙内，粗糙表面可以被视作是由空气和固体材料组成的复合界面，式(1-3)可以进一步修改成：

cosθ= -1+f(cosθ+1) 式(1-4) 在这里，f和(1-f)分别表示固-液和气-液界面的面积分数； 表示固体材料的本征接触角。粗糙表面的表观接触角 ′随着固-液接触面积的减少而增加。

接触角现有测试方法通常有两种：其一为外形图像分析方法；其二为称重法.后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪。但目前应用最广泛,测值最直接与准确的还是外形图像分析方法。

外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来。

计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。

1.1.3 滚动角

尽管接触角是衡量固体表面疏水性能的最为常用的标准，但是要完整地判断其疏水效果还应该考虑动态的过程。滚动角就是评价表面疏水性能的另一个重要指标，它指的是一定质量的水滴在倾斜表面开始滚动时的临界角度，等于前进接触角和后退接触角之差。滚动角的大小表征了固体表面的滞后现象，只有拥有较大的接触角(CA>150°)和较小的滚动角(SA<10°)才是真正意义上的超疏水表面。正如上面所讨论的，Wenzel和Cassie模型