Brown-mozgás

Brown-mozgás
Brown-mozgás (Brown mozgás), kis véletlen mozgás (több mikron vagy kisebb) részecskék folyadékban szuszpendált vagy gáz. Úgy nevezték Robert Brown, aki felfedezte a jelenséget 1827-ben. Látható csak mikroszkóp alatt szuszpendált részecskék függetlenül mozognak, és leírják komplex cikk-cakk útvonal (ábra.). Brown-mozgás nem gyengíti az idő, és nem függ a kémiai tulajdonságai a közeg. Az intenzitás a Brown-mozgás növekszik a hőmérséklet a környezet és a csökkentésére annak viszkozitását és a szemcseméret.

Részecske mozgás miatt ütközések a környező molekulák. A magyarázat a Brown-mozgás adta A. Einstein és M. Smoluchowski az 1905-1906 évek alapján a molekuláris-kinetikai elmélet (lásd a gázok kinetikus elméletét). A teljes képet a Brown-mozgás által leírt Einstein féle törvény átlagos négyzetes elmozdulása részecskék AH 2 bármely irányba x. Ha idő alatt τ a két mérés közötti zajlik egy kellően nagy számú részecske ütközések a molekulákat, az aránya ÕH 2 τ:

Itt, D - a diffúziós koefficiens, ami által meghatározott az ellenállás által kifejtett viszkózus közegben ott mozgó részecske. Egy gömb alakú részecske sugara, és ez egyenlő:

ahol k - Boltzmann állandó T - abszolút hőmérséklet, η - dinamikus viszkozitása a közeg. Elmélet megmagyarázza véletlenszerű Brown-mozgás egy részecske véletlen erők a molekulák és a súrlódási erők. Az átlagos idő elegendően nagy erőnek nulla, és az átlagos elmozdulását Brown-részecskék AH 2 is nulla.

A következtetések az elmélet Brown-mozgás tökéletes összhangban van a kísérletet. Képletek (1) és (2) megerősítette kísérletek J. T. Svedberg és Perrin (1906). Egyes kísérleti alapján ezek az arányok Boltzmann állandó és az Avogadro-szám összhangban vannak a kapott értékeket más módszerekkel.

Az elmélet a Brown-mozgás szerepe volt az alapja a statisztikus mechanika. Ezen túlmenően, ez is egy gyakorlati jelentősége. Brown-mozgás korlátozza a pontosságát számos mérőműszerek, továbbá meghatározza a véletlen elektronok mozgása, ami a zaj áramkörök véletlenszerű mozgása ionok elektrolitok, növelve az elektromos ellenállás, stb

kapcsolódó cikkek

Kapcsolódó cikkek