Mișcarea termică în sistemele microeterogene a fost numită mișcarea Brownian în onoarea englezei. botanică a lui Brown, în 1827. care a descoperit-o atunci când observă o suspensie apoasă de polen de flori sub microscop. Guy și Exner (1888 și 1900) au sugerat că mișcarea Brownian este de natură moleculară-cinetică. Corectitudinea acestei ipoteze este confirmată de calculele teoretice ale lui Einstein și Smoluchowski și de lucrarea experimentală a lui Perrin și a lui Svedberg. Mișcarea particulelor este o consecință a impactului aleatoriu, care este purtat de moleculele mediului, care sunt în mișcare termică. Dacă particula este suficient de mică, atunci numărul de impacturi din diferitele părți nu este același, particulele primesc impulsuri periodice, determinând-o să se miște în diferite direcții de-a lungul unei traiectorii foarte complexe. Cu mărimea particulelor în creștere, probabilitatea de compensare a impactului crește, iar inerția particulei devine mai mare. Prin urmare, particule de dimensiune
5 km și mai mult vibrează în jurul unui anumit centru de gravitație. În plus față de mișcarea translațională, particulele mici, datorate impactului moleculelor mediului, suferă mișcare rotațională Browniană.
Datorită mișcării termice haotice a moleculelor mediului și a mișcării browniene a displației. particulele au un caracter haotic. Direcția de mișcare a particulei în 1 secundă poate varia până la 10 de 20 de ori. Prin urmare, este imposibil să se determine calea adevărată a particulei, dar este ușor să se determine distanța medie pe care este deplasată pe unitatea de timp atunci când se observă particula într-un microscop și se înregistrează poziția sa în câmpul vizual la intervale regulate. În numărul de sisteme de concentrare inegală, particulele care participă la mișcarea browniană prezintă o mișcare notabilă de difuzie. Pentru calculele cantitative, luați valoarea medie pătrată a proieciei deplasării particulei pe axa X, paralelă cu direcția aleasă. unde Di sunt proiecțiile individuale ale deplasării particulei pe axa X și n este numărul de astfel de proiecții. Deoarece difuzia particulelor are loc sub acțiunea mișcării Brownian, trebuie să existe o relație între coeficientul de difuzie și. această legătură a fost înființată în 1905 de către Einstein și în 1906 de către Smoluchowski
Teoria mișcării browniene, creată de Einstein-Smoluchowski, a fost supusă verificării experimentale. Svedberg a investigat solul aurului coloidal (d = 44 mmkm, 1mm m = 10-7 cm). El a măsurat experimental deplasarea medie pentru t și a calculat din ecuația Einstein-Smoluchowski, obținând valori similare.
Un alt control a fost efectuat de Perrin. A folosit o suspensie de gumigut (rășină insolubilă în apă). După ce a determinat experimental, el a calculat numărul Avogadro N = 6,8 10 23 mol -1 conform ecuației Einstein-Smoluchowski.
Apoi, teoria mișcării browniene a fost recunoscută. Această teorie a avut o mare importanță pentru dezvoltarea științei în ansamblu, și nu numai pentru înțelegerea naturii sistemelor dispersate. A demonstrat realitatea atomilor și a moleculelor, corectitudinea teoriei moleculare-cinetice. Mai ales într-un moment în care suporterii școlii de energie (Ostwald și Mach) au pus la îndoială realitatea atomilor și a moleculelor. Acești oameni de știință au avertizat împotriva utilizării unor concepte dincolo de care nu există o realitate obiectivă. Aceasta a fost prima teorie. A fost important pentru dezvoltarea fizicii, fizicii, filosofiei, matematicii, ideilor materialiste. Studiul mișcării browniene a condus la teoria fluctuațiilor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: