Ջրի մեջ ներկի մասնիկների բրոունյան շարժումը: Բրաունյան շարժում. Ինչ է Բրոունյան շարժումը

Բրաունյան շարժում- հեղուկի կամ գազի մեջ կասեցված միկրոսկոպիկ տեսանելի մասնիկների պատահական շարժում ամուր, որը պայմանավորված է հեղուկի կամ գազի մասնիկների ջերմային շարժումով։ Բրաունյան շարժումը երբեք չի դադարում: Բրաունյան շարժումը կապված է ջերմային շարժման հետ, սակայն այս հասկացությունները չպետք է շփոթել: Բրաունյան շարժումը ջերմային շարժման գոյության հետևանք է և վկայություն։

Բրոունյան շարժումը ատոմների և մոլեկուլների քաոսային ջերմային շարժման վերաբերյալ մոլեկուլային կինետիկ տեսության հասկացությունների առավել հստակ փորձարարական հաստատումն է։ Եթե ​​դիտարկման ժամանակաշրջանը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի միջավայրի մոլեկուլներից մասնիկի վրա ազդող ուժերը բազմիցս փոխեն իրենց ուղղությունը, ապա ցանկացած առանցքի վրա դրա տեղաշարժի պրոյեկցիայի միջին քառակուսին (այլ արտաքին ուժերի բացակայության դեպքում) ժամանակի համեմատ։

Էյնշտեյնի օրենքը հանելիս ենթադրվում է, որ մասնիկների տեղաշարժերը ցանկացած ուղղությամբ հավասարապես հավանական են, և որ Բրոունի մասնիկի իներցիան կարող է անտեսվել շփման ուժերի ազդեցության համեմատ (սա ընդունելի է բավական երկար ժամանակով): Գործակիցի բանաձև Դհիմնված է Սթոքսի օրենքի կիրառման վրա՝ մածուցիկ հեղուկում A շառավղով գնդիկի շարժման հիդրոդինամիկ դիմադրության համար։ A-ի և D-ի հարաբերությունները փորձնականորեն հաստատվել են Ջ. Պերինի և Տ. Սվեդբերգի չափումներով: Այս չափումներից փորձարարականորեն որոշվեց Բոլցմանի հաստատունը կիսկ Ավոգադրոյի հաստատունը ՆԱ. Բրոունյան շրջադարձային շարժումից բացի, կա նաև պտտվող բրոունյան շարժում՝ բրոունյան մասնիկի պատահական պտույտ՝ միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության ազդեցության տակ։ Պտտվող Բրոունյան շարժման դեպքում մասնիկի միջին քառակուսի անկյունային տեղաշարժը համաչափ է դիտարկման ժամանակին: Այս հարաբերությունները հաստատվեցին նաև Փերինի փորձերով, թեև այս էֆեկտը շատ ավելի դժվար է դիտարկել, քան թարգմանական Բրոունյան շարժումը։

Հանրագիտարան YouTube

• 1 / 5

  Բրաունյան շարժումը տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ բոլոր հեղուկներն ու գազերը բաղկացած են ատոմներից կամ մոլեկուլներից՝ մանր մասնիկներից, որոնք գտնվում են մշտական ​​քաոսային ջերմային շարժման մեջ և, հետևաբար, անընդհատ հրում են Բրաունի մասնիկը տարբեր ուղղություններից: Պարզվել է, որ 5 մկմ-ից մեծ չափսերով մեծ մասնիկները գործնականում չեն մասնակցում բրոունյան շարժմանը (նրանք անշարժ են կամ նստվածք), ավելի փոքր մասնիկները (3 մկմ-ից պակաս) առաջ են շարժվում շատ բարդ հետագծերով կամ պտտվում։ Երբ մեծ մարմինը ընկղմվում է միջավայրի մեջ, հսկայական քանակությամբ տեղի ունեցող ցնցումները միջինացված են և ձևավորում են մշտական ​​ճնշում: Եթե ​​մեծ մարմինը բոլոր կողմերից շրջապատված է միջավայրով, ապա ճնշումը գործնականում հավասարակշռված է, մնում է միայն Արքիմեդի բարձրացնող ուժը. այդպիսի մարմինը սահուն լողում է վերև կամ սուզվում: Եթե ​​մարմինը փոքր է, ինչպես Բրաունյան մասնիկը, ապա նկատելի են դառնում ճնշման տատանումները, որոնք ստեղծում են նկատելի պատահականորեն փոփոխվող ուժ՝ հանգեցնելով մասնիկի տատանումների։ Բրաունի մասնիկները սովորաբար չեն սուզվում կամ լողում, այլ կախված են միջավայրում:

  Բացում

  Բրոունյան շարժման տեսություն

  Դասական տեսության կառուցում

  D = R T 6 N A π a ξ , (\displaystyle D=(\frac (RT)(6N_(A)\pi a\xi )),)

  Որտեղ D (\displaystyle D)- դիֆուզիոն գործակից, R (\displaystyle R)- ունիվերսալ գազի հաստատուն, T (\displaystyle T)- բացարձակ ջերմաստիճան, N A (\displaystyle N_(A))- Ավոգադրոյի հաստատուն, a (\displaystyle a)- մասնիկների շառավիղը, ξ (\displaystyle \xi)- դինամիկ մածուցիկություն.

  Փորձարարական հաստատում

  Էյնշտեյնի բանաձևը հաստատվել է Ժան Պերենի և նրա ուսանողների փորձերով 1908-1909 թթ. Որպես բրոունյան մասնիկներ՝ նրանք օգտագործում էին մաստիկ ծառից և մաստիկից խեժի հատիկներ՝ Garcinia ցեղի ծառերի թանձր կաթնագույն հյութը։ Բանաձևի վավերականությունը հաստատվել է տարբեր չափերի մասնիկների համար՝ 0,212 մկմ-ից մինչև 5,5 մկմ, տարբեր լուծույթների համար (շաքարի լուծույթ, գլիցերին), որոնցում մասնիկները շարժվել են։

  Բրաունյան շարժումը որպես ոչ Մարկովյան պատահական գործընթաց

  Բրոունյան շարժման տեսությունը, որը լավ զարգացած է անցյալ դարի ընթացքում, մոտավոր է: Եվ չնայած գործնականում շատ կարևոր դեպքերում գոյություն ունեցող տեսությունտալիս է գոհացուցիչ արդյունքներ, որոշ դեպքերում կարող է պահանջել պարզաբանում։ Այսպիսով, փորձարարական աշխատանք, իրականացվել է XXI-ի սկիզբըդարում Պոլիտեխնիկական համալսարանԼոզանը, Տեխասի համալսարանը և Հայդելբերգի Եվրոպական մոլեկուլային կենսաբանության լաբորատորիան (Ս. Ջենիի ղեկավարությամբ) ցույց տվեցին Բրոունյան մասնիկի վարքագծի տարբերությունը Այնշտայն-Սմոլուչովսկու տեսության տեսականորեն կանխատեսվածից, ինչը հատկապես նկատելի էր աճի հետ։ մասնիկների չափերը. Ուսումնասիրությունները անդրադարձել են նաև միջավայրի շրջակա մասնիկների շարժման վերլուծությանը և ցույց են տվել նշանակալի փոխադարձ ազդեցությունԲրոունյան մասնիկի շարժումը և դրա հետևանքով առաջացած միջավայրի մասնիկների շարժումը դեպի միմյանց, այսինքն՝ բրոունյան մասնիկի «հիշողության» առկայությունը կամ, այլ կերպ ասած, նրա կախվածությունը. վիճակագրական բնութագրերապագայում՝ անցյալում նրա վարքի ողջ նախապատմությունից։ Այս փաստը հաշվի չի առնվել Էյնշտեյն-Սմոլուչովսկու տեսության մեջ։

  Մածուցիկ միջավայրում մասնիկի բրոունյան շարժման գործընթացը, ընդհանուր առմամբ, պատկանում է ոչ Մարկովյան գործընթացների դասին, և ավելի ճշգրիտ նկարագրության համար անհրաժեշտ է օգտագործել ինտեգրալ ստոխաստիկ հավասարումներ։

  Փոքր կասեցված մասնիկները քաոսային կերպով շարժվում են հեղուկ մոլեկուլների ազդեցության տակ:

  19-րդ դարի երկրորդ կեսին գիտական ​​շրջանակներում լուրջ բանավեճ է սկսվել ատոմների բնույթի մասին։ Մի կողմից անժխտելի իշխանություններն էին, ինչպիսին Էռնստ Մախն էր ( սմ.Շոկային ալիքներ), ովքեր պնդում էին, որ ատոմները պարզապես մաթեմատիկական ֆունկցիաներ են, որոնք հաջողությամբ նկարագրում են դիտելի ֆիզիկական երևույթները և չունեն իրական ֆիզիկական հիմք: Մյուս կողմից՝ գիտնականներ նոր ալիք- մասնավորապես Լյուդվիգ Բոլցմանը ( սմ.Բոլցմանի հաստատունը) – պնդում էր, որ ատոմները ֆիզիկական իրականություններ են։ Եվ երկու կողմերից ոչ մեկը չհասկացավ, որ իրենց վեճի սկսվելուց տասնամյակներ առաջ փորձարարական արդյունքներ են ձեռք բերվել, որոնք մեկընդմիշտ լուծեցին խնդիրը հօգուտ ատոմների գոյության՝ որպես ֆիզիկական իրականություն, սակայն դրանք ձեռք էին բերվել հենց այդ ոլորտում։ Բուսաբան Ռոբերտ Բրաունի կողմից ֆիզիկայի հարակից բնական գիտություն:

  Դեռևս 1827 թվականի ամռանը Բրաունը, երբ ուսումնասիրում էր ծաղկափոշու վարքը մանրադիտակի տակ (նա ուսումնասիրում էր բույսերի ծաղկափոշու ջրային կասեցումը. Clarkia pulchella), հանկարծ պարզվեց, որ առանձին սպորները բացարձակապես քաոսային իմպուլսային շարժումներ են անում: Նա հաստատ որոշեց, որ այդ շարժումները ոչ մի կերպ կապված չեն ջրի տուրբուլենտության և հոսանքների կամ դրա գոլորշիացման հետ, որից հետո, նկարագրելով մասնիկների շարժման բնույթը, նա անկեղծորեն խոստովանեց իր անզորությունը բացատրելու դրա ծագումը: քաոսային շարժում. Այնուամենայնիվ, լինելով մանրակրկիտ փորձարար՝ Բրաունը հաստատեց, որ նման քաոսային շարժումը բնորոշ է ցանկացած մանրադիտակային մասնիկի՝ լինի դա բույսերի ծաղկափոշին, կասեցված հանքանյութերը կամ ընդհանրապես որևէ մանրացված նյութ:

  Միայն 1905 թվականին, Ալբերտ Էյնշտեյնից ոչ ոք առաջին անգամ հասկացավ, որ այս առեղծվածային, առաջին հայացքից, երևույթը ծառայում է որպես նյութի կառուցվածքի ատոմային տեսության ճշտության լավագույն փորձարարական հաստատում: Նա դա բացատրեց մոտավորապես այսպես. ջրի մեջ կախված սպորը ենթարկվում է մշտական ​​«ռմբակոծության» ջրի քաոսային շարժվող մոլեկուլների կողմից: Միջին հաշվով, մոլեկուլները դրա վրա գործում են բոլոր կողմերից հավասար ինտենսիվությամբ և ժամանակի հավասար ընդմիջումներով։ Սակայն, որքան էլ սպորը փոքր լինի, զուտ պատահական շեղումների պատճառով այն սկզբում իմպուլս է ստանում այն ​​մոլեկուլից, որը հարվածում է նրան մի կողմից, այնուհետև այն մոլեկուլի կողմից, որը հարվածում է նրան մյուս կողմից և այլն: Արդյունքում. Նման բախումների միջինացումից պարզվում է, որ ինչ-որ պահի մասնիկը «կռկվում է» մի ուղղությամբ, ապա, եթե մյուս կողմից նրան «մղում» են ավելի շատ մոլեկուլներ, մյուս կողմից և այլն։ մաթեմատիկական վիճակագրությունև գազերի մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը, Էյնշտեյնը ստացավ հավասարում, որը նկարագրում է Բրոունյան մասնիկի արմատ-միջին քառակուսի տեղաշարժի կախվածությունը մակրոսկոպիկ պարամետրերից: ( Հետաքրքիր փաստգերմանական «Annals of Physics» ամսագրի հատորներից մեկում ( Աննալեն der Physik) 1905 թվականին լույս է տեսել Էյնշտեյնի երեք հոդված՝ հոդված Բրոունյան շարժման տեսական բացատրությամբ, հոդված հարաբերականության հատուկ տեսության հիմքերի մասին և վերջապես՝ ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի տեսությունը նկարագրող հոդված։ Հենց վերջինիս համար է պարգեւատրվել Ալբերտ Էյնշտեյնը Նոբելյան մրցանակֆիզիկայում 1921 թ.)

  1908 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժան-Բատիստ Պերինը (1870-1942) անցկացրեց մի փայլուն փորձերի շարք, որոնք հաստատեցին Բրոունյան շարժման երևույթի Էյնշտեյնի բացատրության ճիշտությունը։ Վերջապես պարզ դարձավ, որ բրոունյան մասնիկների դիտարկվող «քաոսային» շարժումը միջմոլեկուլային բախումների հետևանք է։ Քանի որ «օգտակար մաթեմատիկական կոնվենցիաները» (ըստ Մաչի) չեն կարող հանգեցնել ֆիզիկական մասնիկների դիտելի և լիովին իրական շարժումների, վերջապես պարզ դարձավ, որ ատոմների իրականության մասին բանավեճն ավարտված է. դրանք գոյություն ունեն բնության մեջ: Որպես «մրցանակային խաղ» Պերինը ստացել է Էյնշտեյնի կողմից ստացված բանաձևը, որը ֆրանսիացուն թույլ է տվել վերլուծել և գնահատել ատոմների և/կամ մոլեկուլների միջին թիվը, որոնք բախվում են հեղուկի մեջ կախված մասնիկի հետ որոշակի ժամանակահատվածում և օգտագործելով սա. ցուցիչ, հաշվարկել տարբեր հեղուկների մոլային թվերը: Այս գաղափարը հիմնված էր այն բանի վրա, որ յուրաքանչյուր այս պահինժամանակ, կասեցված մասնիկի արագացումը կախված է միջավայրի մոլեկուլների հետ բախումների քանակից ( սմ.Նյուտոնի մեխանիկայի օրենքները) և, հետևաբար, հեղուկի մեկ միավորի մոլեկուլների քանակի վրա: Եվ սա ոչ այլ ինչ է, քան Ավոգադրոյի համարը (սմ.Ավոգադրոյի օրենքը) հիմնարար հաստատուններից մեկն է, որը որոշում է մեր աշխարհի կառուցվածքը:

  Շոտլանդացի բուսաբան Ռոբերտ Բրաունը (երբեմն նրա ազգանունը տառադարձվում է որպես Բրաուն) իր կյանքի ընթացքում, որպես բույսերի լավագույն փորձագետ, ստացել է «Բուսաբանների արքայազն» կոչումը։ Նա շատ հրաշալի բացահայտումներ արեց։ 1805 թվականին Ավստրալիա չորս տարվա արշավանքից հետո նա Անգլիա բերեց գիտնականներին անհայտ ավստրալական բույսերի մոտ 4000 տեսակ և երկար տարիներ անցկացրեց դրանք ուսումնասիրելու վրա։ Նկարագրված են Ինդոնեզիայից և Կենտրոնական Աֆրիկայից բերված բույսերը։ Ուսումնասիրել է բույսերի ֆիզիոլոգիան, առաջին անգամ մանրամասն նկարագրել միջուկը բուսական բջիջ. Սանկտ Պետերբուրգի ակադեմիաԳիտությունները նրան դարձրեցին պատվավոր անդամ։ Սակայն գիտնականի անունը այժմ լայնորեն հայտնի է ոչ այս աշխատանքների պատճառով։

  1827 թվականին Բրաունը հետազոտություն է անցկացրել բույսերի ծաղկափոշու վերաբերյալ։ Նրան մասնավորապես հետաքրքրում էր, թե ինչպես է ծաղկափոշին մասնակցում բեղմնավորման գործընթացին։ Մի անգամ նա մանրադիտակի տակ նայեց հյուսիսամերիկյան բույսի ծաղկափոշու բջիջներին: Clarkia pulchella(բավականին կլարկիա) երկարաձգված ցիտոպլազմային հատիկներ՝ կախված ջրի մեջ: Հանկարծ Բրաունը տեսավ, որ ամենափոքր պինդ հատիկները, որոնք հազիվ էին երևում մի կաթիլ ջրի մեջ, անընդհատ դողում էին և տեղից տեղ շարժվում։ Նա պարզել է, որ այդ շարժումները, իր խոսքերով, «կապված չեն ոչ հեղուկի հոսքերի, ոչ էլ դրա աստիճանական գոլորշիացման հետ, այլ բնորոշ են հենց մասնիկներին»։

  Բրաունի դիտարկումը հաստատել են այլ գիտնականներ։ Ամենափոքր մասնիկները իրենց պահում էին այնպես, ասես կենդանի են, և մասնիկների «պարը» արագանում էր ջերմաստիճանի բարձրացման և մասնիկների չափի նվազման հետ և ակնհայտորեն դանդաղում էր, երբ ջուրը փոխարինում էին ավելի մածուցիկ միջավայրով: Այս զարմանահրաշ երևույթը երբեք չի դադարել. այն կարելի է դիտարկել այնքան ժամանակ, որքան ցանկանաք: Սկզբում Բրաունը նույնիսկ կարծում էր, որ կենդանի էակները իրականում ընկել են մանրադիտակի դաշտը, մանավանդ, որ ծաղկափոշին բույսերի տղամարդու վերարտադրողական բջիջներն են, բայց կային նաև մեռած բույսերի մասնիկներ, նույնիսկ հարյուր տարի առաջ հերբարիումներում չորացածներից: Այնուհետև Բրաունը մտածեց, թե արդյոք դրանք «կենդանի էակների տարրական մոլեկուլներ են», ինչի մասին խոսեց հայտնի ֆրանսիացի բնագետ Ժորժ Բուֆոնը (1707–1788), 36 հատորանոց գրքի հեղինակ։ Բնական պատմություն. Այս ենթադրությունն անհետացավ, երբ Բրաունը սկսեց զննել ակնհայտորեն անշունչ առարկաները. սկզբում դա ածխի շատ փոքր մասնիկներ էր, ինչպես նաև մուր և փոշու լոնդոնյան օդից, այնուհետև մանրացված անօրգանական նյութերապակի, բազմաթիվ տարբեր հանքանյութեր: «Ակտիվ մոլեկուլներ» կային ամենուր. «Յուրաքանչյուր միներալում,- գրում է Բրաունը,- որը ինձ հաջողվել է այնպես փոշիացնել, որ այն կարող է որոշ ժամանակ կասեցվել ջրի մեջ, ես գտել եմ այս մոլեկուլները մեծ թե փոքր քանակությամբ: »:

  Պետք է ասել, որ Բրաունը չի ունեցել նորագույն մանրադիտակներ։ Իր հոդվածում նա հատուկ ընդգծում է, որ ունեցել է սովորական երկուռուցիկ ոսպնյակներ, որոնք օգտագործել է մի քանի տարի։ Եվ նա շարունակում է. «Ողջ ուսումնասիրության ընթացքում ես շարունակեցի օգտագործել նույն ոսպնյակները, որոնցով սկսեցի աշխատանքը՝ իմ հայտարարություններին ավելի վստահելի դարձնելու և դրանք սովորական դիտարկումներին հնարավորինս հասանելի դարձնելու համար»։

  Այժմ, կրկնելու համար Բրաունի դիտարկումը, բավական է ունենալ ոչ շատ ուժեղ մանրադիտակ և օգտագործել այն՝ ուսումնասիրելու ծուխը սևացած տուփի մեջ, որը լուսավորված է ինտենսիվ լույսի ճառագայթով կողային անցքի միջով։ Գազի մեջ երևույթը շատ ավելի պարզ է դրսևորվում, քան հեղուկում. մոխրի կամ մուրի փոքր կտորները (կախված ծխի աղբյուրից) տեսանելի են, ցրում են լույսը և անընդհատ ցատկում ետ ու առաջ։

  Ինչպես հաճախ է պատահում գիտության մեջ, շատ տարիներ անց պատմաբանները հայտնաբերեցին, որ դեռևս 1670 թվականին մանրադիտակի գյուտարարը՝ հոլանդացի Անտոնի Լեուվենհուկը, ըստ երևույթին, նկատել է նմանատիպ երևույթ, սակայն մանրադիտակների հազվադեպությունն ու անկատարությունը դեռևս սկզբում էին։ մոլեկուլային գիտությունԼյուվենհուկի դիտարկումն այն ժամանակ չի նկատվել, ուստի հայտնագործությունը իրավամբ վերագրվում է Բրաունին, ով առաջինը մանրամասն ուսումնասիրել և նկարագրել է այն։

  Բրաունի շարժումը և ատոմ-մոլեկուլային տեսությունը.

  Բրաունի նկատած ֆենոմենը շատ արագ լայնորեն հայտնի դարձավ։ Նա ինքն է ցույց տվել իր փորձերը բազմաթիվ գործընկերների (Բրաունը թվարկում է երկու տասնյակ անուն): Բայց բացատրիր առեղծվածային երեւույթ, որը կոչվում էր «Բրաունյան շարժում», երկար տարիներ հնարավոր չէր եղել ո՛չ անձամբ Բրաունի, ո՛չ էլ շատ այլ գիտնականների կողմից։ Մասնիկների շարժումները միանգամայն պատահական էին. նրանց դիրքերի էսքիզները, որոնք արված էին ժամանակի տարբեր կետերում (օրինակ՝ ամեն րոպե) առաջին հայացքից հնարավորություն չտվեցին գտնել որևէ օրինաչափություն այդ շարժումներում:

  Բրոունյան շարժման (ինչպես կոչվում էր այս երևույթը) անտեսանելի մոլեկուլների շարժման բացատրությունը տրվեց միայն 19-րդ դարի վերջին քառորդում, բայց անմիջապես չընդունվեց բոլոր գիտնականների կողմից։ 1863 թվականին Կարլսրուեից (Գերմանիա) նկարագրական երկրաչափության ուսուցիչ Լյուդվիգ Քրիստիան Վիները (1826–1896) ենթադրեց, որ այդ երևույթը կապված է. տատանողական շարժումներանտեսանելի ատոմներ. Սա Բրոունյան շարժման առաջին, թեև շատ հեռու ժամանակակից բացատրությունն էր հենց ատոմների և մոլեկուլների հատկություններով։ Կարեւոր է, որ Վիները հնարավորություն տեսավ օգտագործելու այս երեւույթը նյութի կառուցվածքի գաղտնիքները թափանցելու համար։ Նա առաջինն էր, ով փորձեց չափել Բրոունյան մասնիկների շարժման արագությունը և դրանց չափից կախվածությունը։ Հետաքրքիր է, որ 1921 թ Հաշվետվություններ Ազգային ակադեմիաԳիտություններ ԱՄՆհրատարակվել է աշխատություն մեկ այլ Վիների՝ Նորբերտի Բրոունյան շարժման վերաբերյալ, հայտնի հիմնադիրկիբեռնետիկա.

  Լ.Կ. Վիների գաղափարներն ընդունվել և մշակվել են մի շարք գիտնականների կողմից՝ Զիգմունդ Էքսները Ավստրիայում (և 33 տարի անց՝ նրա որդի Ֆելիքսը), Ջովանի Կանտոնին Իտալիայում, Կառլ Վիլհելմ Նեգելին Գերմանիայում, Լուի Ժորժ Գույը Ֆրանսիայում, երեք բելգիացիներ։ քահանաներ՝ ճիզվիտներ Կարբոնելին, Դելսոն և Տիրիոնը և ուրիշներ։ Այդ գիտնականների թվում էր հետագայում հայտնի անգլիացի ֆիզիկոս և քիմիկոս Ուիլյամ Ռեմզեյը։ Աստիճանաբար պարզ դարձավ, որ նյութի ամենափոքր հատիկները բոլոր կողմերից հարվածում են նույնիսկ ավելի փոքր մասնիկներին, որոնք այլևս տեսանելի չէին մանրադիտակի միջոցով, ինչպես որ հեռավոր նավը ցնցող ալիքները տեսանելի չեն ափից, մինչդեռ նավակի շարժումները: ինքնին բավականին հստակ տեսանելի են: Ինչպես գրում էին 1877 թվականի հոդվածներից մեկում՝ «... օրենքը մեծ թվերայժմ չի նվազեցնում բախումների ազդեցությունը մինչև միջին միատեսակ ճնշում, դրանց արդյունքն այլևս հավասար չի լինի զրոյի, այլ շարունակաբար կփոխի իր ուղղությունն ու մեծությունը»:

  Որակապես պատկերը բավականին հավանական էր և նույնիսկ տեսողական։ Փոքր ոստը կամ վրիպակը պետք է շարժվի մոտավորապես նույն կերպ՝ բազմաթիվ մրջյունների կողմից հրելով (կամ քաշելով) տարբեր ուղղություններով: Այս փոքր մասնիկները իրականում եղել են գիտնականների բառապաշարում, բայց ոչ ոք երբեք չի տեսել դրանք: Նրանք կոչվում էին մոլեկուլներ; Լատիներենից թարգմանված այս բառը նշանակում է «փոքր զանգված»։ Զարմանալի է, բայց հենց այսպիսի երևույթի բացատրությունն է տվել հռոմեացի փիլիսոփա Տիտոս Լուկրեցիոս Կարուսը (մոտ մ.թ.ա. 99–55) իր հայտնի պոեմում։ Իրերի բնույթի մասին. Դրանում նա աչքի համար անտեսանելի ամենափոքր մասնիկներին անվանում է իրերի «նախնական սկզբունքներ»։

  Իրերի սկզբունքները նախ իրենք են շարժվում,
  Նրանց հետևում են մարմիններն իրենց ամենափոքր համակցությունից,
  Մոտ, ասես, ուժով առաջնային սկզբունքներին,
  Նրանցից թաքնված, ցնցումներ ստանալով, նրանք սկսում են ձգտել,
  Իրենք շարժվել, ապա խրախուսել ավելի մեծ մարմինները:
  Ուրեմն սկզբից սկսած շարժումը քիչ-քիչ
  Այն դիպչում է մեր զգացմունքներին և նույնպես տեսանելի է դառնում
  Մեզ և փոշու բծերի մեջ, որոնք շարժվում են արևի լույսի ներքո,
  Թեև ցնցումները, որոնցից այն տեղի է ունենում, աննկատ են...

  Հետագայում պարզվեց, որ Լուկրեցիուսը սխալ էր. անհնար է դիտարկել Բրաունի շարժումը անզեն աչքով, և փոշու մասնիկները արևի ճառագայթում, որը մութ սենյակ ներթափանցեց օդի պտտվող շարժումների պատճառով: Բայց արտաքուստ երկու երևույթներն էլ որոշ նմանություններ ունեն։ Եվ միայն 19-րդ դ. Շատ գիտնականների համար ակնհայտ դարձավ, որ բրոունյան մասնիկների շարժումը պայմանավորված է միջավայրի մոլեկուլների պատահական ազդեցությամբ: Շարժվող մոլեկուլները բախվում են փոշու և այլ պինդ մասնիկների հետ, որոնք գտնվում են ջրի մեջ: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի արագ է շարժումը: Եթե ​​փոշու մի մասնիկը մեծ է, օրինակ, ունի 0,1 մմ չափս (տրամագիծը միլիոն անգամ ավելի մեծ է, քան ջրի մոլեկուլը), ապա դրա վրա բոլոր կողմերից բազմաթիվ միաժամանակյա ներգործություններ փոխադարձաբար հավասարակշռված են, և այն գործնականում չի գործում: «Զգացեք» դրանք. մոտավորապես նույնը, ինչ ափսեի չափ փայտի կտորը չի «զգա» շատ մրջյունների ջանքերը, որոնք այն կքաշեն կամ հրում են տարբեր ուղղություններով: Եթե ​​փոշու մասնիկը համեմատաբար փոքր է, այն կշարժվի այս կամ այն ​​ուղղությամբ շրջակա մոլեկուլների ազդեցության տակ:

  Բրաունյան մասնիկները ունեն 0,1–1 մկմ կարգի չափ, այսինքն. հազարերորդից մինչև միլիմետրի տասնհազարերորդականը, այդ իսկ պատճառով Բրաունը կարողացավ նկատել նրանց շարժումը, քանի որ նա նայում էր փոքրիկ ցիտոպլազմիկ հատիկներին, և ոչ թե բուն ծաղկափոշին (որի մասին հաճախ սխալմամբ գրվում է): Խնդիրն այն է, որ ծաղկափոշու բջիջները չափազանց մեծ են: Այսպիսով, մարգագետնային խոտի ծաղկափոշու մեջ, որը կրում է քամին և առաջացնում է ալերգիկ հիվանդություններ մարդկանց մոտ (խոտի տենդ), բջջի չափը սովորաբար տատանվում է 20-50 մկմ-ի սահմաններում, այսինքն. դրանք չափազանց մեծ են Բրաունյան շարժումը դիտարկելու համար: Կարևոր է նաև նշել, որ բրոունյան մասնիկի առանձին շարժումները տեղի են ունենում շատ հաճախ և շատ կարճ հեռավորությունների վրա, այնպես որ անհնար է դրանք տեսնել, բայց մանրադիտակի տակ տեսանելի են որոշակի ժամանակահատվածում տեղի ունեցած շարժումները:

  Թվում է, թե բրոունյան շարժման գոյության փաստը հստակորեն ապացուցված է մոլեկուլային կառուցվածքըկարևոր է, սակայն, նույնիսկ 20-րդ դարի սկզբին։ Կային գիտնականներ, այդ թվում՝ ֆիզիկոսներ և քիմիկոսներ, ովքեր չէին հավատում մոլեկուլների գոյությանը։ Ատոմ-մոլեկուլային տեսությունը միայն դանդաղ ու դժվարությամբ ձեռք բերեց ճանաչում։ Այսպիսով, ֆրանսիացի առաջատար օրգանական քիմիկոս Մարսելին Բերթելոն (1827–1907) գրել է. «Մոլեկուլի հայեցակարգը, մեր գիտելիքների տեսանկյունից, անորոշ է, մինչդեռ մեկ այլ հասկացություն՝ ատոմ, զուտ հիպոթետիկ է»։ Հայտնի ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Սեն-Կլեր Դևիլը (1818–1881) էլ ավելի պարզ խոսեց. «Ես չեմ ընդունում Ավոգադրոյի օրենքը, ոչ ատոմը, ոչ էլ մոլեկուլը, որովհետև ես հրաժարվում եմ հավատալ նրան, ինչին չեմ տեսնում և չեմ տեսնում: » Իսկ գերմանացի ֆիզիկաքիմիկոս Վիլհելմ Օստվալդը (1853–1932), Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր, հիմնադիրներից մեկը։ ֆիզիկական քիմիա, դեռեւս 20-րդ դարի սկզբին։ վճռականորեն հերքել է ատոմների գոյությունը։ Նրան հաջողվել է գրել քիմիայի եռահատոր դասագիրք, որտեղ «ատոմ» բառն անգամ չի հիշատակվում։ Ելույթ ունենալով 1904 թվականի ապրիլի 19-ին Թագավորական հաստատությունում Անգլիայի քիմիական ընկերության անդամներին ուղղված մեծ զեկույցով Օստվալդը փորձեց ապացուցել, որ ատոմները գոյություն չունեն, և «այն, ինչ մենք անվանում ենք նյութ, միայն էներգիաների հավաքածու է, որոնք հավաքված են միասին։ տեղ»։

  Բայց նույնիսկ այն ֆիզիկոսները, ովքեր ընդունեցին մոլեկուլային տեսություն, չէր կարող հավատալ, որ այդպես է պարզ ձևովԱտոմ-մոլեկուլային տեսության վավերականությունն ապացուցված էր, ուստի երևույթը բացատրելու համար առաջ քաշվեցին մի շարք այլընտրանքային պատճառներ։ Եվ սա միանգամայն գիտության ոգով է. քանի դեռ որևէ երևույթի պատճառը միանշանակ չի հայտնաբերվել, կարելի է (և նույնիսկ անհրաժեշտ) ենթադրել տարբեր վարկածներ, որոնք հնարավորության դեպքում պետք է փորձարկվեն կամ տեսականորեն: Այսպիսով, դեռեւս 1905 թ Հանրագիտարանային բառարանԲրոքհաուսը և Էֆրոնը հրապարակել են Սանկտ Պետերբուրգի ֆիզիկայի պրոֆեսոր Ն.Ա.Գեզեհուսի՝ հայտնի ակադեմիկոս Ա.Ֆ.Իոֆեի ուսուցչի կարճ հոդվածը։ Գեսեհուսը գրել է, որ, ըստ որոշ գիտնականների, Բրաունի շարժումը պայմանավորված է «լույսի կամ ջերմային ճառագայթների միջոցով, որոնք անցնում են հեղուկով», և վերածվում է «պարզ հոսքերի հեղուկի ներսում, որոնք կապ չունեն մոլեկուլների շարժման հետ», և այդ հոսքերը: կարող է առաջանալ «գոլորշիացման, դիֆուզիայի և այլ պատճառներով»: Ի վերջո, արդեն հայտնի էր, որ օդում փոշու մասնիկների շատ նման շարժումը պայմանավորված է հենց հորձանուտային հոսքերով: Բայց Գեսեհուսի տված բացատրությունը հեշտությամբ կարելի է հերքել փորձնականորեն. եթե ուժեղ մանրադիտակի միջոցով նայեք միմյանց շատ մոտ գտնվող երկու Բրաունի մասնիկներին, ապա նրանց շարժումները լիովին անկախ կլինեն: Եթե ​​այդ շարժումները առաջանային հեղուկի մեջ որևէ հոսքի հետևանքով, ապա նման հարևան մասնիկները կշարժվեին համահունչ:

  Բրոունյան շարժման տեսություն.

  20-րդ դարի սկզբին։ Գիտնականների մեծամասնությունը հասկանում էր Բրոունյան շարժման մոլեկուլային բնույթը: Բայց բոլոր բացատրությունները մնացին զուտ որակական, ոչ մի քանակական տեսություն չէր կարող դիմակայել փորձնական փորձարկմանը: Բացի այդ, փորձարարական արդյունքներն իրենք պարզ չէին. անդադար շտապող մասնիկների ֆանտաստիկ տեսարանը հիպնոսացնում էր փորձարարներին, և նրանք չգիտեին, թե այդ երևույթի որ բնութագրիչները պետք է չափվեն:

  Չնայած թվացյալ ամբողջական անկարգությանը, դեռևս հնարավոր էր նկարագրել Բրաունի մասնիկների պատահական շարժումները մաթեմատիկական հարաբերությամբ։ Առաջին անգամ Բրոունյան շարժման խիստ բացատրությունը տվել է 1904 թվականին լեհ ֆիզիկոս Մարիան Սմոլուչովսկին (1872–1917), ով այդ տարիներին աշխատել է Լվովի համալսարանում։ Միևնույն ժամանակ, այս երևույթի տեսությունը մշակել է Ալբերտ Էյնշտեյնը (1879–1955), որն այն ժամանակ քիչ հայտնի 2-րդ կարգի փորձագետ էր Շվեյցարիայի Բեռն քաղաքի արտոնագրային գրասենյակում։ Նրա հոդվածը, որը տպագրվել է 1905 թվականի մայիսին գերմանական Annalen der Physik ամսագրում, վերնագրված էր. Հանգիստ վիճակում գտնվող հեղուկում կախված մասնիկների շարժման մասին, որը պահանջվում է ջերմության մոլեկուլային կինետիկ տեսությամբ. Այս անունով Էյնշտեյնը ցանկանում էր ցույց տալ, որ նյութի կառուցվածքի մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը անպայմանորեն ենթադրում է հեղուկների մեջ ամենափոքր պինդ մասնիկների պատահական շարժման առկայությունը։

  Հետաքրքիր է, որ այս հոդվածի հենց սկզբում Էյնշտեյնը գրում է, որ ինքը ծանոթ է այդ երևույթին, թեև մակերեսորեն. վերջիններիս վերաբերյալ ինձ համար այնքան անճշտ են, որ ես չկարողացա սա ձևակերպել միանշանակ կարծիք« Եվ տասնամյակներ անց, արդեն իր վերջին կյանքի ընթացքում, Էյնշտեյնն իր հուշերում գրեց մի այլ բան, որ նա ընդհանրապես չգիտեր Բրաունյան շարժման մասին և իրականում «վերագտավ» այն զուտ տեսականորեն. Հայտնի է, որ ես հայտնաբերեցի, որ ատոմային տեսությունը հանգեցնում է միկրոսկոպիկ կասեցված մասնիկների դիտելի շարժման գոյությանը, Էյնշտեյնի տեսական հոդվածն ավարտվեց փորձարարներին փորձնականորեն փորձարկելու կոչով. այստեղ բարձրացված հարցեր»: – Նա իր հոդվածն ավարտում է այսպիսի արտասովոր բացականչությամբ.

  Էյնշտեյնի կրքոտ կոչի պատասխանը չուշացավ։

  Ըստ Սմոլուչովսկի-Էյնշտեյնի տեսության՝ Բրոունյան մասնիկի քառակուսի տեղաշարժի միջին արժեքը ( ս 2) ժամանակի համար տուղիղ համեմատական ​​է ջերմաստիճանին Տև հակադարձ համեմատական ​​է հեղուկի մածուցիկությանը h, մասնիկի չափը rիսկ Ավոգադրոյի հաստատունը

  Ն A: ս 2 = 2RTt/6փ rNԱ,

  Որտեղ Ռ- գազի մշտական. Այսպիսով, եթե 1 րոպեում 1 մկմ տրամագծով մասնիկը շարժվում է 10 մկմ-ով, ապա 9 րոպեում՝ 10=30 մկմ-ով, 25 րոպեում՝ 10=50 մկմ-ով և այլն։ Նմանատիպ պայմաններում 0,25 մկմ տրամագծով մասնիկը նույն ժամանակահատվածում (1, 9 և 25 րոպե) կտեղափոխվի համապատասխանաբար 20, 60 և 100 մկմ, քանի որ = 2: Կարևոր է, որ վերը նշված բանաձևը ներառի. Ավոգադրոյի հաստատունը, որն այսպիսով կարող է որոշվել բրոունյան մասնիկի շարժման քանակական չափումներով, որն արել է ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժան Բատիստ Պերինը (1870–1942):

  1908 թվականին Փերինը սկսեց մանրադիտակի տակ բրոունյան մասնիկների շարժման քանակական դիտարկումները։ Նա օգտագործեց 1902 թվականին հայտնագործված ուլտրամանրադիտակը, որը հնարավորություն տվեց հայտնաբերել ամենափոքր մասնիկները՝ դրանց վրա լույս ցրելով հզոր կողային լուսավորիչից։ Փերինը գրեթե գնդաձև և մոտավորապես նույն չափի փոքրիկ գնդիկներ է ստացել մաստակից՝ որոշ արևադարձային ծառերի խտացրած հյութից (այն նաև օգտագործվում է որպես դեղին ջրաներկի ներկ): Այս փոքրիկ ուլունքները կասեցվել են 12% ջուր պարունակող գլիցերինի մեջ; մածուցիկ հեղուկը կանխում էր դրա մեջ ներքին հոսքերի առաջացումը, որոնք կպղտորեին պատկերը: Վայրկյանաչափով զինված Փերինը գծագրված թղթի վրա (իհարկե, շատ մեծ մասշտաբով) գծագրեց մասնիկների դիրքը կանոնավոր ընդմիջումներով, օրինակ՝ յուրաքանչյուր կես րոպեն մեկ: Ստացված կետերը ուղիղ գծերով միացնելով՝ նա ստացավ բարդ հետագծեր, որոնցից մի քանիսը ներկայացված են նկարում (դրանք վերցված են Պերինի գրքից։ Ատոմներ, հրատարակվել է 1920 թվականին Փարիզում)։ Մասնիկների նման քաոսային, անկանոն շարժումը հանգեցնում է նրան, որ դրանք տարածության մեջ բավականին դանդաղ են շարժվում. հատվածների գումարը շատ ավելի մեծ է, քան մասնիկի տեղաշարժը առաջին կետից մինչև վերջինը:

  

  Բրոունյան երեք մասնիկների՝ մաստակի գնդիկների հաջորդական դիրքերը յուրաքանչյուր 30 վայրկյանը մեկ՝ մոտ 1 միկրոն չափով: Մեկ բջիջը համապատասխանում է 3 մկմ հեռավորությանը: Եթե ​​Փերինը կարողանար որոշել Բրոունյան մասնիկների դիրքը ոչ թե 30, այլ 3 վայրկյան հետո, ապա յուրաքանչյուր հարևան կետերի միջև ուղիղ գծերը կվերածվեին նույն բարդ զիգզագի։ կոտրված գիծ, միայն ավելի փոքր մասշտաբով։

  Օգտագործելով տեսական բանաձևը և նրա արդյունքները, Փերինը ստացավ Ավոգադրոյի թվի արժեքը, որն այն ժամանակ բավականին ճշգրիտ էր. 6,8: . 10 23 . Պերինը նաև մանրադիտակ է օգտագործել՝ ուսումնասիրելու բրոունյան մասնիկների ուղղահայաց բաշխումը ( սմ. ԱՎՈԳԱԴՐՈԻ ՕՐԵՆՔԸ) և ցույց տվեց, որ չնայած ձգողականության գործողությանը, դրանք մնում են կասեցված լուծույթում։ Պերինին են պատկանում նաև այլ կարևոր գործեր։ 1895 թվականին նա ապացուցեց, որ կաթոդային ճառագայթները բացասական էլեկտրական լիցքեր են (էլեկտրոններ), իսկ 1901 թվականին նա առաջին անգամ առաջարկեց ատոմի մոլորակային մոդելը։ 1926 թվականին արժանացել է ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի։

  Պերինի ստացած արդյունքները հաստատեցին տեսական եզրակացություններԷյնշտեյնը։ Դա ուժեղ տպավորություն թողեց։ Ինչպես շատ տարիներ անց գրել է ամերիկացի ֆիզիկոս Ա. Պաիսը, «դուք երբեք չեք դադարում զարմանալ այս պարզ ձևով ստացված արդյունքի վրա. բավական է պատրաստել գնդերի կախոց, որոնց չափը մեծ է չափի համեմատ. պարզ մոլեկուլներՎերցրեք վայրկյանաչափ և մանրադիտակ և կարող եք որոշել Ավոգադրոյի հաստատունը։ Մարդը կարող է զարմանալ մեկ այլ բանից գիտական ​​ամսագրեր(Nature, Science, Journal of Chemical Education) Բրաունյան շարժման նոր փորձերի նկարագրությունները ժամանակ առ ժամանակ հայտնվում են: Պերինի արդյունքների հրապարակումից հետո Օստվալդը, ատոմիզմի նախկին հակառակորդը, խոստովանեց, որ «Բրաունյան շարժման համընկնումը կինետիկ վարկածի պահանջների հետ… այժմ ամենազգույշ գիտնականին իրավունք է տալիս խոսելու մասին փորձարարական ապացույցնյութի ատոմային տեսություն. Այսպիսով, ատոմային տեսությունը բարձրացվել է գիտական, հիմնավոր տեսության աստիճանի»։ Նրան կրկնում է ֆրանսիացի մաթեմատիկոս և ֆիզիկոս Անրի Պուանկարեն. «Պերինի կողմից ատոմների թվի փայլուն որոշումը ավարտեց ատոմիզմի հաղթանակը... Քիմիկոսների ատոմն այժմ իրականություն է դարձել»:

  Բրաունյան շարժում և դիֆուզիոն:

  Բրաունյան մասնիկների շարժումն իր արտաքին տեսքով շատ նման է առանձին մոլեկուլների շարժմանը նրանց ջերմային շարժման արդյունքում։ Այս շարժումը կոչվում է դիֆուզիոն: Նույնիսկ Սմոլուչովսկու և Էյնշտեյնի աշխատանքից առաջ մոլեկուլային շարժման օրենքները հաստատվել են ամենապարզ դեպքում. գազային վիճակնյութեր. Պարզվեց, որ գազերի մոլեկուլները շատ արագ են շարժվում՝ փամփուշտի արագությամբ, բայց նրանք չեն կարող հեռու թռչել, քանի որ շատ հաճախ բախվում են այլ մոլեկուլների հետ։ Օրինակ՝ օդում գտնվող թթվածնի և ազոտի մոլեկուլները, որոնք շարժվում են մոտավորապես 500 մ/վ միջին արագությամբ, ամեն վայրկյան ունենում են ավելի քան մեկ միլիարդ բախումներ։ Հետևաբար, մոլեկուլի ճանապարհը, եթե դրանով հնարավոր լիներ հետևել, կլիներ բարդ կոտրված գիծ: Բրաունյան մասնիկները նույնպես նկարագրում են նմանատիպ հետագիծ, եթե նրանց դիրքը գրանցվում է որոշակի ժամանակային ընդմիջումներով: Ե՛վ դիֆուզիան, և՛ Բրոունյան շարժումը մոլեկուլների քաոսային ջերմային շարժման հետևանք են և, հետևաբար, նկարագրվում են նմանատիպ մաթեմատիկական հարաբերություններով։ Տարբերությունն այն է, որ գազերի մոլեկուլները շարժվում են ուղիղ գծով, մինչև բախվեն այլ մոլեկուլների հետ, որից հետո փոխում են ուղղությունը։ Բրոունյան մասնիկը, ի տարբերություն մոլեկուլի, չի կատարում որևէ «ազատ թռիչք», բայց ունենում է շատ հաճախակի փոքր և անկանոն «ցնցումներ», ինչի հետևանքով այն քաոսային տեղաշարժվում է այս կամ այն ​​ուղղությամբ: Հաշվարկները ցույց են տվել, որ 0,1 միկրոն չափի մասնիկի համար մեկ շարժումը տեղի է ունենում վայրկյանի երեք միլիարդերորդականում ընդամենը 0,5 նմ (1 նմ = 0,001 մկմ) հեռավորության վրա։ Ինչպես դիպուկ ասում է հեղինակներից մեկը, սա հիշեցնում է գարեջրի դատարկ տուփը տեղափոխելը հրապարակում, որտեղ հավաքվել է մարդկանց բազմություն։

  Դիֆուզիան շատ ավելի հեշտ է դիտարկել, քան Բրոունյան շարժումը, քանի որ դրա համար մանրադիտակ չի պահանջվում. շարժումները դիտվում են ոչ թե առանձին մասնիկների, այլ դրանց հսկայական զանգվածի, պարզապես անհրաժեշտ է ապահովել, որ դիֆուզիոն չվերածվի կոնվեկցիայի միջոցով՝ նյութի խառնումը որպես նյութ։ հորձանուտի հոսքերի արդյունք (նման հոսքերը հեշտ է նկատել՝ մի բաժակ տաք ջրի մեջ դնելով գունավոր լուծույթի մի կաթիլ, օրինակ՝ թանաքով):

  Դիֆուզիան հարմար է դիտել հաստ գելերի մեջ։ Նման գել կարելի է պատրաստել, օրինակ, պենիցիլինի տարայի մեջ՝ դրա մեջ պատրաստելով 4–5% ժելատինի լուծույթ։ Ժելատինը նախ պետք է մի քանի ժամ ուռչի, այնուհետև խառնելով ամբողջությամբ լուծվի՝ բանկաը իջեցնելով։ տաք ջուր. Սառչելուց հետո ստացվում է չհոսող գել՝ թափանցիկ, թեթեւակի պղտոր զանգվածի տեսքով։ Եթե, օգտագործելով սուր պինցետ, դուք զգուշորեն մտցնեք կալիումի պերմանգանատի փոքր բյուրեղ («կալիումի պերմանգանատ») այս զանգվածի կենտրոնում, ապա բյուրեղը կախված կմնա այն տեղում, որտեղ այն մնացել է, քանի որ գելը թույլ չի տալիս ընկնել: Մի քանի րոպեի ընթացքում բյուրեղի շուրջը կսկսի աճել գունավոր բյուրեղ: մանուշակագույնգնդակը, ժամանակի ընթացքում այն ​​դառնում է ավելի ու ավելի մեծ, մինչև բանկայի պատերը խեղաթյուրեն դրա ձևը: Նույն արդյունքը կարելի է ստանալ՝ օգտագործելով պղնձի սուլֆատի բյուրեղը, միայն այս դեպքում գնդակը կստացվի ոչ թե մանուշակագույն, այլ կապույտ։

  Պարզ է, թե ինչու է գնդակը դուրս եկել. MnO 4 – իոններ, որոնք առաջանում են բյուրեղը լուծվելիս, մտնում են լուծույթ (գելը հիմնականում ջուր է) և դիֆուզիայի արդյունքում հավասարաչափ շարժվում են բոլոր ուղղություններով, մինչդեռ գրավիտացիան գործնականում չի ազդում մարմնի վրա: դիֆուզիայի արագություն. Հեղուկի մեջ դիֆուզիան շատ դանդաղ է ընթանում. շատ ժամեր կպահանջվեն, որպեսզի գնդակը մի քանի սանտիմետր աճի: Գազերում դիֆուզիան շատ ավելի արագ է ընթանում, բայց այնուամենայնիվ, եթե օդը չխառնվեր, սենյակում ժամերով կտարածվեր օծանելիքի կամ ամոնիակի հոտը։

  Բրոունյան շարժման տեսություն. պատահական քայլումներ.

  Սմոլուչովսկի-Էյնշտեյնի տեսությունը բացատրում է ինչպես դիֆուզիայի, այնպես էլ Բրոունյան շարժման օրենքները։ Մենք կարող ենք դիտարկել այս օրինաչափությունները՝ օգտագործելով դիֆուզիայի օրինակը: Եթե ​​մոլեկուլի արագությունը u, ապա, շարժվելով ուղիղ գծով, ժամանակի մեջ տկանցնի հեռավորությունը Լ = ut, սակայն այլ մոլեկուլների հետ բախումների պատճառով այս մոլեկուլը չի ​​շարժվում ուղիղ գծով, այլ անընդհատ փոխում է իր շարժման ուղղությունը։ Եթե ​​հնարավոր լիներ ուրվագծել մոլեկուլի ուղին, այն սկզբունքորեն չէր տարբերվի Պերինի ձեռք բերած գծագրերից։ Այս թվերից պարզ է դառնում, որ քաոսային շարժման պատճառով մոլեկուլը տեղաշարժվում է հեռավորության վրա ս, զգալիորեն պակաս, քան Լ. Այս քանակները կապված են հարաբերության հետ ս= , որտեղ l-ն այն հեռավորությունն է, որով մոլեկուլը թռչում է մի բախումից մյուսը, միջին ազատ ուղին: Չափումները ցույց են տվել, որ օդի մոլեկուլների համար նորմալ է մթնոլորտային ճնշումլ ~ 0,1 մկմ, ինչը նշանակում է, որ 500 մ/վ արագությամբ ազոտի կամ թթվածնի մոլեկուլը կանցնի հեռավորությունը 10000 վայրկյանում (երեք ժամից պակաս) Լ= 5000 կմ, և սկզբնական դիրքից կտեղափոխվի միայն ս= 0,7 մ (70 սմ), ինչի պատճառով նյութերը շատ դանդաղ են շարժվում դիֆուզիայի պատճառով նույնիսկ գազերում։

  Դիֆուզիայի արդյունքում մոլեկուլի ուղին (կամ Բրոունյան մասնիկի ուղին) կոչվում է պատահական քայլք։ Սրամիտ ֆիզիկոսներն այս արտահայտությունը վերաիմաստավորեցին որպես հարբեցողի ուղի. Այս անալոգիան նաև թույլ է տալիս պարզորոշ եզրակացնել, որ նման գործընթացի հիմնական հավասարումը հիմնված է միաչափ շարժման օրինակի վրա, որը հեշտ է ընդհանրացնել եռաչափի:

  Ենթադրենք, ուշ գիշերով պանդոկից մի նավաստու դուրս եկավ և շարժվեց փողոցով։ Քայլելով ճանապարհը l-ով մինչև մոտակա լապտերը, նա հանգստացավ և գնաց… կամ ավելի հեռու, դեպի հաջորդ լապտերը, կամ ետ, դեպի պանդոկ, ի վերջո, նա չի հիշում, թե որտեղից է եկել: Հարցն այն է, որ նա երբևէ կթողնի՞ ցուկկինին, թե՞ պարզապես կթափառի դրա շուրջը՝ երբեմն հեռանալով, մերթ մոտենալով։ (Խնդիրի մեկ այլ տարբերակում ասվում է, որ փողոցի երկու ծայրերում կան կեղտոտ խրամատներ, որտեղ ավարտվում են փողոցի լույսերը, և հարցնում է, թե արդյոք նավաստիը կկարողանա խուսափել դրանցից մեկի մեջ ընկնելուց): Ինտուիտիվորեն թվում է, թե երկրորդ պատասխանը ճիշտ է։ Բայց դա սխալ է. պարզվում է, որ նավաստին աստիճանաբար ավելի ու ավելի կհեռանա զրոյական կետից, թեև շատ ավելի դանդաղ, քան եթե նա քայլեր միայն մեկ ուղղությամբ: Ահա թե ինչպես դա ապացուցել.

  Առաջին անգամ անցնելով մոտակա լամպին (աջ կամ ձախ), նավաստիը կլինի հեռավորության վրա. ս 1 = ± լ մեկնարկային կետից: Քանի որ մեզ հետաքրքրում է միայն դրա հեռավորությունը այս կետից, բայց ոչ ուղղությունը, մենք կազատվենք նշաններից՝ քառակուսի դնելով այս արտահայտությունը. ս 1 2 = լ 2. Որոշ ժամանակ անց նավաստին, արդեն ավարտելով Ն«թափառող», կլինի հեռավորության վրա

  ս Ն= սկզբից. Եվ նորից քայլելով (մեկ ուղղությամբ) դեպի մոտակա լապտերը՝ հեռավորության վրա ս Ն+1 = ս Ն± l, կամ օգտագործելով տեղաշարժի քառակուսին, ս 2 Ն+1 = ս 2 Ն± 2 ս Ն l + l 2. Եթե նավաստիը կրկնում է այս շարժումը բազմիցս (ից Նդեպի Ն+ 1), ապա միջինացման արդյունքում (այն անցնում է հավասար հավանականությամբ Ն-րդ քայլը դեպի աջ կամ ձախ), ժամկետ ± 2 ս ՆԵս կչեղարկեմ, ուստի s 2 Ն+1 = s2 Ն+ l 2> (անկյունային փակագծերը ցույց են տալիս միջին արժեքը L = 3600 մ = 3,6 կմ, մինչդեռ զրոյական կետից տեղաշարժը հավասար կլինի միայն): ս= = 190 մ երեք ժամից կանցնի Լ= 10,8 կմ, և կշարժվի ս= 330 մ և այլն:

  Աշխատանք u l-ն ստացված բանաձևում կարելի է համեմատել դիֆուզիոն գործակցի հետ, որը, ինչպես ցույց է տվել իռլանդացի ֆիզիկոս և մաթեմատիկոս Ջորջ Գաբրիել Սթոքսը (1819–1903), կախված է մասնիկների չափից և միջավայրի մածուցիկությունից։ Նմանատիպ նկատառումների հիման վրա Էյնշտեյնը դուրս բերեց իր հավասարումը.

  Բրոունյան շարժման տեսությունը իրական կյանքում.

  Պատահական զբոսանքների տեսությունը կարևոր գործնական կիրառություններ ունի։ Նրանք ասում են, որ ուղենիշների բացակայության դեպքում (արև, աստղեր, մայրուղու աղմուկ կամ երկաթուղիև այլն) անձը թափառում է անտառում, դաշտի միջով ձնաբքի կամ թանձր մառախուղի մեջ շրջանակների մեջ՝ անընդհատ վերադառնալով իր սկզբնական տեղը: Իրականում նա շրջանագծով չի քայլում, այլ մոտավորապես նույն կերպ են շարժվում մոլեկուլները կամ Բրոունյան մասնիկները։ Նա կարող է վերադառնալ իր սկզբնական տեղը, բայց միայն պատահաբար։ Բայց նա բազմիցս է հատում իր ճանապարհը։ Նրանք նաև ասում են, որ ձնաբքի ժամանակ սառած մարդկանց գտել են մոտակա բնակավայրից կամ ճանապարհից «մի քանի կիլոմետր» հեռավորության վրա, բայց իրականում մարդը այս կիլոմետրը քայլելու հնարավորություն չուներ, և ահա թե ինչու։

  Հաշվարկելու համար, թե պատահական զբոսանքների արդյունքում մարդ որքան կշարժվի, պետք է իմանալ l-ի արժեքը, այսինքն. հեռավորությունը, որը մարդը կարող է քայլել ուղիղ գծով, առանց որևէ ուղենիշի: Այս արժեքը չափել է երկրաբանական և հանքաբանական գիտությունների դոկտոր Բ.Ս. Գորոբեցը` ուսանող կամավորների օգնությամբ: Նա, իհարկե, նրանց չթողեց խիտ անտառում կամ ձյունառատ դաշտում, ամեն ինչ ավելի պարզ էր՝ աշակերտին դրեցին դատարկ մարզադաշտի կենտրոնում, աչքերը կապեցին և խնդրեցին քայլել մինչև ֆուտբոլի դաշտի վերջը լիակատար լռության մեջ։ (բացառել կողմնորոշումը հնչյուններով): Պարզվել է, որ միջինում ուսանողը ուղիղ գծով քայլել է ընդամենը մոտ 20 մետր (իդեալական ուղիղ գծից շեղումը չի գերազանցել 5°-ը), իսկ հետո սկսել է ավելի ու ավելի շեղվել սկզբնական ուղղությունից։ Ի վերջո նա կանգ առավ՝ հեռու եզրին հասնելուց։

  Թող հիմա մարդը անտառում քայլի (ավելի ճիշտ՝ թափառի) ժամում 2 կիլոմետր արագությամբ (ճանապարհի համար սա շատ դանդաղ է, իսկ խիտ անտառի համար՝ շատ արագ), ապա եթե l-ի արժեքը 20 է։ մետր, ապա մեկ ժամում նա կանցնի 2 կմ, բայց կշարժվի ընդամենը 200 մ, երկու ժամում՝ մոտ 280 մ, երեք ժամում՝ 350 մ, 4 ժամում՝ 400 մ և այլն։ Իսկ ուղիղ գծով շարժվելով ժ. Նման արագությամբ մարդը 4 ժամում կանցնի 8 կիլոմետր, հետևաբար, դաշտային աշխատանքի անվտանգության հրահանգներում կա հետևյալ կանոնը. եթե տեսարժան վայրերը կորչեն, պետք է մնալ տեղում, ապաստարան ստեղծել և սպասել ավարտին։ վատ եղանակի (արևը կարող է դուրս գալ) կամ օգնության համար: Անտառում ուղենիշները՝ ծառերը կամ թփերը, կօգնեն ձեզ շարժվել ուղիղ գծով, և ամեն անգամ, երբ դուք պետք է հավատարիմ մնաք այդպիսի երկու նշաձողին՝ մեկը առջևում, մյուսը՝ հետևում: Բայց, իհարկե, ավելի լավ է ձեզ հետ կողմնացույց վերցնել...

  Իլյա Լինսոն

  Գրականություն:

  Մարիո Լիոցի. Ֆիզիկայի պատմություն. Մ., Միր, 1970
  Կերկեր Մ. Բրոունյան շարժումները և մոլեկուլային իրականությունը մինչև 1900 թ. Journal of Chemical Education, 1974, vol. 51, թիվ 12
  Լինսոն Ի.Ա. Քիմիական ռեակցիաներ . Մ., Աստրել, 2002

  

  1827 թվականին անգլիացի բուսաբան Ռոբերտ Բրաունը, մանրադիտակի տակ ուսումնասիրելով ջրի մեջ կախված փոշու մասնիկները, պարզեց, որ դրանցից ամենափոքրը գտնվում է անընդհատ և պատահական շարժման վիճակում։ Հետագայում պարզվեց, որ այս շարժումը բնորոշ է ինչպես օրգանական, այնպես էլ անօրգանական ծագման ամենափոքր մասնիկներին և դրսևորվում է ավելի ինտենսիվ, որքան փոքր է մասնիկների զանգվածը, այնքան բարձր է ջերմաստիճանը և այնքան ցածր է միջավայրի մածուցիկությունը։ Երկար ժամանակ Բրաունի հայտնագործությանը մեծ նշանակություն չէր տրվում։ Գիտնականների մեծ մասը կարծում էր, որ մասնիկների պատահական շարժման պատճառը սարքավորումների թրթռումն է և հեղուկում կոնվեկտիվ հոսանքների առկայությունը։ Այնուամենայնիվ, անցյալ դարի երկրորդ կեսին կատարված մանրակրկիտ փորձերը ցույց տվեցին, որ, անկախ նրանից, թե ինչ միջոցներ են ձեռնարկվում համակարգում մեխանիկական և ջերմային հավասարակշռությունը պահպանելու համար, Բրոունյան շարժումը դրսևորվում է տվյալ ջերմաստիճանում միշտ նույն ինտենսիվությամբ և ժամանակի ընթացքում անփոփոխ։ . Խոշոր մասնիկները մի փոքր շարժվում են; փոքր կերպարների համարփշոտ շարժում է, որն իր ուղղությամբ անկարգ է բարդ հետագծերով:

  Բրինձ.Բրաունյան շարժման մեջ մասնիկի հորիզոնական տեղաշարժերի վերջնակետերի բաշխումը ( ելակետերտեղափոխվել է կենտրոն)

  Հետևյալ եզրակացությունն ինքնին հուշեց. Բրոունյան շարժումը պայմանավորված է ոչ թե արտաքին, այլ ներքին պատճառներով, այն է՝ հեղուկ մոլեկուլների բախումը կասեցված մասնիկների հետ։ Պինդ մասնիկի վրա հարվածելիս յուրաքանչյուր մոլեկուլ նրան փոխանցում է իր իմպուլսի մի մասը ( մυ). Ջերմային շարժման լիակատար քաոսային բնույթի պատճառով երկար ժամանակահատվածում մասնիկի ստացած ընդհանուր իմպուլսը զրո է։ Այնուամենայնիվ, ցանկացած բավական փոքր ժամանակահատվածում ∆ տՑանկացած կողմից մասնիկի ստացած իմպուլսը միշտ ավելի մեծ կլինի, քան մյուս կողմից: Արդյունքում այն ​​տեղաշարժվում է։ Այս վարկածի ապացույցը ժամանակին էր ( վերջ XIX- 20-րդ դարի սկիզբ) հատկապես մեծ արժեք, քանի որ որոշ բնագետներ և փիլիսոփաներ, օրինակ Օստվալդը, Մախը, Ավենարիուսը կասկածում էին ատոմների և մոլեկուլների գոյության իրականությանը։

  1905-1906 թթ Ա.-ն և լեհ ֆիզիկոս Մարիան Սմոլուչովսկին միմյանցից անկախ ստեղծեցին Բրոունյան շարժման վիճակագրական տեսությունը՝ որպես հիմնական պոստուլատ վերցնելով դրա ամբողջական քաոսի ենթադրությունը։ Գնդաձև մասնիկների համար նրանք ստացան հավասարումը

  

  որտեղ ∆ x- մասնիկների միջին տեղաշարժը ժամանակի ընթացքում տ(այսինքն՝ միացնող հատվածի չափը մեկնարկային դիրքըմասնիկը տվյալ պահին իր դիրքով տ); η - միջին մածուցիկության գործակից; r- մասնիկների շառավիղը; Տ- ջերմաստիճանը K-ում; Ն 0 - Ավոգադրոյի համարը; Ռ- ունիվերսալ գազի հաստատուն:

  Ստացված հարաբերությունները փորձնականորեն փորձարկվել են Ջ. Պերինի կողմից, ով այդ նպատակով պետք է ուսումնասիրեր մաստակի, մաստիկի և մաստիկի գնդաձև մասնիկների բրոունյան շարժումը ճշգրիտ հայտնի շառավղով: Հերթականորեն նույն մասնիկը լուսանկարելով հավասար ժամանակային ընդմիջումներով՝ Ջ. Փերինը գտավ Δ-ի արժեքները xյուրաքանչյուր ∆-ի համար տ.Տարբեր չափերի և տարբեր բնույթի մասնիկների համար նրա ստացած արդյունքները շատ լավ համընկնում էին տեսական արդյունքների հետ, ինչը հիանալի ապացույց էր ատոմների և մոլեկուլների իրականության և մեկ այլ.այն հաստատում է մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը:

  Հավասար ժամանակային ընդմիջումներով հաջորդաբար նշելով շարժվող մասնիկի դիրքը, հնարավոր է կառուցել Բրաունյան շարժման հետագիծ։ Եթե ​​բոլոր հատվածների զուգահեռ փոխանցումն ենք կատարում այնպես, որ դրանց ելակետերը համընկնեն, վերջնակետերի համար ձեռք ենք բերում թիրախի վրա կրակելիս փամփուշտների տարածման նման բաշխում (նկ.): Սա հաստատում է Էյնշտեյն-Սմոլուչովսկու տեսության հիմնական պոստուլատը՝ Բրոունյան շարժման ամբողջական քաոսային բնույթը։

  Դիսպերս համակարգերի կինետիկ կայունություն

  Ունենալով որոշակի զանգված՝ հեղուկի մեջ կախված մասնիկները պետք է աստիճանաբար նստեն Երկրի գրավիտացիոն դաշտում (եթե դրանց խտությունը դավելի շատ խտություն միջավայրը դ 0) կամ լողալ (եթե դ ). Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը երբեք ամբողջությամբ տեղի չի ունենում: Նստեցումը (կամ լողացողը) կանխվում է Բրոունյան շարժումով, որը ձգտում է մասնիկները հավասարաչափ բաշխել ամբողջ ծավալով։ Այսպիսով, մասնիկների նստեցման արագությունը կախված է դրանց զանգվածից և հեղուկի մածուցիկությունից: Օրինակ՝ 2 տրամագծով արծաթյա գնդիկներ մմանցնել ջրի մեջ 1 սմ 0,05-ի դիմաց վրկ,և 20 տրամագծով մկմ- 500-ի դիմաց վրկ.Ինչպես երևում է աղյուսակ 13-ից, արծաթի մասնիկները 1-ից պակաս տրամագծով մկմընդհանրապես չեն կարողանում նստել նավի հատակին:

  Աղյուսակ 13

  Բրոունյան շարժման ինտենսիվության և արծաթի մասնիկների նստեցման արագության համեմատություն (Բուրտոնի հաշվարկ)

  	Մասնիկի անցած տարածությունը 1 վրկ-ում եկ. mk
  Մասնիկների տրամագիծը, մկմ		Նստում
  100	10	6760
  10	31,6	67,6
  1	100	0,676

  Եթե ​​ցրված փուլը նստում է նավի հատակին կամ համեմատաբար կարճ ժամանակում լողում է մակերեսին, համակարգը կոչվում է կինետիկորեն անկայուն: Օրինակը ջրի մեջ ավազի կասեցումն է:

  Եթե ​​մասնիկները այնքան փոքր են, որ Բրոունյան շարժումը խանգարում է դրանց ամբողջական նստեցմանը, ապա համակարգը համարվում է կինետիկորեն կայուն:

  Կինետիկորեն կայուն ցրված համակարգում պատահական Բրաունյան շարժման շնորհիվ սահմանվում է մասնիկների անհավասար բաշխում բարձրության վրա՝ ձգողության գործողության երկայնքով։ Բաշխման բնույթը նկարագրվում է հավասարմամբ.

  Որտեղ Հետ 1 հ 1 ;2-ից- մասնիկների կոնցենտրացիան բարձրության վրա ժ 2; Տ- մասնիկների զանգված; դ-դրանց խտությունը; Դ 0 - դիսպերսիոն միջավայրի խտությունը: Օգտագործելով այս հավասարումը, առաջին անգամ որոշվեց մոլեկուլային կինետիկ տեսության ամենակարևոր հաստատունը. Ավոգադրոյի համարը Ն 0 . Ջ. Ն 0 , որոնք տարբեր փորձերի ժամանակ տատանվում էին 6,5 10 23-ից մինչև 7,2 10 23: Ժամանակակից տվյալներով Ավոգադրոյի թիվը 6,02 10 23 է։

  Ներկայումս, երբ հաստատուն Ն 0 Հայտնի է իր շատ բարձր ճշգրտությամբ՝ տարբեր մակարդակներում մասնիկները հաշվելը օգտագործվում է դրանց չափն ու զանգվածը գտնելու համար:

  Հոդված Բրոունյան շարժում թեմայով

  Բրաունյան շարժում Բրաունյան շարժում

  (Բրաունյան շարժում), շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ հեղուկի կամ գազի մեջ կախված փոքրիկ մասնիկների պատահական շարժումը. հայտնաբերել է Ռ.Բրաունը։

  ԲՐԱՈՒՆՅԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ

  ԲՐԱՈՒՆՅԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ (Բրաունյան շարժում), հեղուկի կամ գազի մեջ կասեցված փոքրիկ մասնիկների պատահական շարժում, որը տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ. հայտնաբերել է Ռ.Բրաունը (սմ.ԲՐԱՈՒՆ Ռոբերտ (բուսաբան) 1827 թվականին
  Մանրադիտակի տակ ջրում ծաղկափոշու կախոցը դիտարկելիս Բրաունը նկատեց մասնիկների քաոսային շարժում, որն առաջանում էր «ոչ հեղուկի շարժումից կամ դրա գոլորշիացումից»։ Կախովի մասնիկները 1 մկմ չափի կամ ավելի քիչ, տեսանելի միայն մանրադիտակի տակ, կատարում էին անկարգ անկախ շարժումներ՝ նկարագրելով բարդ զիգզագային հետագծեր։ Բրաունի շարժումը չի թուլանում ժամանակի ընթացքում և կախված չէ միջավայրի քիմիական հատկություններից, դրա ինտենսիվությունը մեծանում է միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացման և դրա մածուցիկության և մասնիկների չափի նվազման հետ: Բրոունյան շարժման պատճառների նույնիսկ որակական բացատրությունը հնարավոր եղավ միայն 50 տարի անց, երբ բրոունյան շարժման պատճառը սկսեց կապված լինել հեղուկ մոլեկուլների ազդեցությամբ դրանում կախված մասնիկի մակերեսի վրա:
  Բրոունյան շարժման առաջին քանակական տեսությունը տվել է Ա.Էյնշտեյնը (սմ.ԷՅՆՇՏԱՅՆ Ալբերտ)և Մ. Սմոլուչովսկին (սմ.ՍՄՈԼՈՒՉՈՎՍԿԻ Մարիան) 1905-06թթ հիմնված է մոլեկուլային կինետիկ տեսության վրա: Ցույց է տրվել, որ Բրոունյան մասնիկների պատահական քայլքը կապված է ջերմային շարժման մեջ նրանց մասնակցության հետ այն միջավայրի մոլեկուլների հետ, որոնցում դրանք կախված են: (սմ.Մասնիկները միջինում ունեն նույն կինետիկ էներգիան, բայց ավելի մեծ զանգվածի պատճառով նրանք ունեն ավելի ցածր արագություն։ Բրոունյան շարժման տեսությունը բացատրում է մասնիկի պատահական շարժումները մոլեկուլներից և շփման ուժերի պատահական ուժերի ազդեցությամբ։ Համաձայն այս տեսության՝ հեղուկի կամ գազի մոլեկուլները գտնվում են մշտական ​​ջերմային շարժման մեջ, իսկ տարբեր մոլեկուլների իմպուլսները մեծությամբ և ուղղությամբ նույնը չեն։ Եթե ​​նման միջավայրում տեղադրված մասնիկի մակերեսը փոքր է, ինչպես դա Բրաունի մասնիկի դեպքում է, ապա այն շրջապատող մոլեկուլներից մասնիկի ազդեցությունը ճշգրիտ չի փոխհատուցվի: Հետևաբար, մոլեկուլների կողմից «ռմբակոծության» արդյունքում Բրաունյան մասնիկը պատահական շարժման մեջ է մտնում՝ փոխելով իր արագության մեծությունն ու ուղղությունը վայրկյանում մոտավորապես 10 14 անգամ։ Այս տեսությունից բխում է, որ չափելով մասնիկի տեղաշարժը որոշակի ժամանակի ընթացքում և իմանալով դրա շառավիղը և հեղուկի մածուցիկությունը՝ կարելի է հաշվարկել Ավոգադրոյի թիվը։.
  AVOGADRO CONSTANT) (սմ.Բրոունյան շարժման տեսության եզրակացությունները հաստատվել են Ջ.Պերինի չափումներովՊԵՐԻՆ Ժան Բապտիստ) (սմ. and T. SvedbergՍվեդբերգ Թեոդոր) (սմ. 1906 թ. Այս հարաբերությունների հիման վրա փորձնականորեն որոշվեց Բոլցմանի հաստատունըԲՈԼԶՄԱՆ ԿՈՆՍՏԱՆՏ)
  Բրաունյան շարժումը դիտարկելիս մասնիկի դիրքը գրանցվում է կանոնավոր ընդմիջումներով։ Որքան կարճ լինեն ժամանակային ընդմիջումները, այնքան մասնիկի հետագիծն ավելի կոտրված տեսք կունենա:
  Բրոունյան շարժման օրենքները ծառայում են որպես մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմնարար սկզբունքների հստակ հաստատում։ Վերջապես հաստատվեց, որ նյութի շարժման ջերմային ձևը պայմանավորված է մակրոսկոպիկ մարմիններ կազմող ատոմների կամ մոլեկուլների քաոսային շարժումով։
  Բրոունյան շարժման տեսությունը կարևոր դեր է խաղացել վիճակագրական մեխանիկայի հիմնավորման գործում դրա վրա հիմնված է ջրային լուծույթների կոագուլյացիայի կինետիկ տեսությունը։ Բացի այդ, այն ունի նաև կիրառական նշանակություն չափագիտության մեջ, քանի որ բրոունյան շարժումը համարվում է չափիչ գործիքների ճշգրտությունը սահմանափակող հիմնական գործոնը։ Օրինակ, հայելային գալվանոմետրի ընթերցումների ճշգրտության սահմանը որոշվում է հայելու թրթիռով, ինչպես օդի մոլեկուլներով ռմբակոծված Բրոունյան մասնիկը։ Բրոունյան շարժման օրենքները որոշում են էլեկտրոնների պատահական շարժումը, որն առաջացնում է աղմուկ էլեկտրական շղթաներում։ Դիէլեկտրիկների դիէլեկտրիկների կորուստները բացատրվում են դիէլեկտրիկը կազմող դիպոլային մոլեկուլների պատահական շարժումներով։ Էլեկտրոլիտային լուծույթներում իոնների պատահական շարժումները մեծացնում են դրանց էլեկտրական դիմադրությունը։

  
  

  Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .

  Տեսեք, թե ինչ է «Բրաունյան շարժումը» այլ բառարաններում.

  - (Բրաունյան շարժում), հեղուկի կամ գազի մեջ կասեցված փոքր մասնիկների պատահական շարժում, որը տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ։ Հետազոտվել է 1827 թվականին Անգլիայի կողմից։ գիտնական Ռ. Բրաունը (Բրաուն; Ռ. Բրաուն), որին նա դիտել է մանրադիտակով... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

  ԲՐԱՈՒՆՅԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ- (շագանակագույն), հեղուկի մեջ կասեցված փոքրիկ մասնիկների շարժում, որը տեղի է ունենում այս մասնիկների և հեղուկի մոլեկուլների միջև բախումների ազդեցության տակ: Այն առաջին անգամ նկատվել է անգլիական մանրադիտակի տակ։ բուսաբան Բրաունը 1827 թ. Եթե տեսադաշտում... ... Մեծ բժշկական հանրագիտարան

  - (Բրաունյան շարժում) շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ հեղուկի կամ գազի մեջ կախված փոքրիկ մասնիկների պատահական շարժումը. հայտնաբերել է Ռ. Բրաունը... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

  ԲՐԱՈՒՆՅԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ, հոսքի մեջ կասեցված մասնիկների անկարգ, զիգզագաձեւ շարժում (հեղուկ կամ գազ)։ Այն պայմանավորված է տարբեր կողմերից ավելի մեծ մասնիկների անհավասար ռմբակոծմամբ շարժվող հոսքի փոքր մոլեկուլներով: Այս…… Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

  Բրաունյան շարժում- – ցրված փուլի մասնիկների տատանողական, պտտվող կամ թարգմանական շարժում՝ դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլների ջերմային շարժման ազդեցության տակ. Ընդհանուր քիմիա: Դասագիրք / A. V. Zholnin ... Քիմիական տերմիններ

  ԲՐԱՈՒՆՅԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ- հեղուկի կամ գազի մեջ կասեցված մանր մասնիկների պատահական շարժումը ջերմային շարժման մեջ շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ. կարևոր դեր է խաղում որոշ ֆիզիկական քիմ. գործընթացները, սահմանափակում է ճշգրտությունը... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան

  Բրաունյան շարժում- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Էլեկտրատեխնիկայի և էներգետիկայի անգլերեն-ռուսերեն բառարան, Մոսկվա, 1999] Էլեկտրատեխնիկայի թեմաներ, հիմնական հասկացություններ EN Բրոունյան շարժում ... Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույց

  Այս հոդվածը կամ բաժինը վերանայման կարիք ունի: Խնդրում եմ բարելավել հոդվածը հոդվածներ գրելու կանոններին համապատասխան... Վիքիպեդիա

  Գազի կամ հեղուկի մեջ կասեցված միկրոսկոպիկ մասնիկների շարունակական քաոսային շարժում՝ առաջացած շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ջերմային շարժման հետևանքով։ Այս երևույթն առաջին անգամ նկարագրվել է 1827 թվականին շոտլանդացի բուսաբան Ռ. Բրաունի կողմից, ով սովորել է... ... Collier's Encyclopedia

  Ավելի ճիշտ է Բրոունյան շարժումը, փոքր (մի քանի միկրոմետր կամ ավելի փոքր չափի) մասնիկների պատահական շարժումը, որոնք կախված են հեղուկում կամ գազում, որը տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ցնցումների ազդեցության տակ: Հայտնաբերվել է Ռ. Բրաունի կողմից 1827 թվականին…… Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

  Գրքեր

  • Վիբրատորի Բրոունյան շարժում, Յու.Ա. Կրուտկով. Արտատպվել է 1935 թվականի հրատարակության բնօրինակ հեղինակային ուղղագրությամբ («ԽՍՀՄ ԳԱ «Իզվեստիա» հրատարակչություն): ՄԵՋ…