Броуновское движение

Броуновское движение — это хаотическое движение взвешенных в газе или жидкости частиц, которое происходит при действии толчков молекул окружающей среды.

Это движение было открыто ботаником Робертом Броуном (1827 г.), а после ним описано в 1828 г.

Броуновское движение можно наблюдать только под микроскопом. Частицы (молекулы и атомы) движутся независимо друг от друга, описывая сложные траектории. Скорость движения

 

Роберт Броун

(21.12.1773 - 10.06.1858)

Британский (шотландский) ботаник конца XVIII — первой половины XIX века, морфолог и систематик растений, первооткрыватель «броуновского движения».

частиц зависит от внешних факторов: чем выше температура и ниже вязкость среды, тем быстрее частицы движутся. Оно почти не наблюдается в глицерине. В газе же наоборот движение происходит очень интенсивно. Оно не зависит от химического состава вещества, в котором находятся частицы и не замедляется со временем. Частицы через равные промежутки времени фиксируются.

Закономерности Броуновского движения вошли в основу молекулярно-кинетической теории. Количественное описание Броуновского движения было сформулировано Эйнштейном в 1905 году.

Где D – коэффициент диффузии, определяется сопротивлением вязкой среде частице;

Т — абсолютная температура;

R — универсальная газовая постоянная;

N_А — постоянная Авогадро;

Е — динамическая вязкость;

а — радиус частиц.

Данная формула была подтверждена в 1908-1909 годах опытами, которые проводил Жан Паррен и его студенты. Броуновское движение объясняет хаотичное движение частиц действием сил трения и случайных посторонних сил. За достаточно продолжительный промежуток времени среднее значение силы воздействия случайных сил, так же как и смещение броуновских частиц, приблизительно равняется нулю.

Достаточно хорошо разработанная теория на сегодняшний день считается приближенной, но, не смотря на свое несовершенство, она играет важную роль в систематической механике. Также броуновское движения имеет огромное практическое значение. Прежде всего, оно в измерительных приборах ограничивает точность. Примером этого есть то, что показания зеркального гальванометра определяется с помощью дрожания зеркальца, которое напоминает бомбардируемую воздухом броуновскую частицу. Законами этого движения можно определить случайные движения электронов, которые вызывают шумы в электрических цепях. Случайным движениям молекул-диполей можно объяснить потери в диэлектриках, а также случайное движение ионов в растворе электролитов усиливают их электрическое сопротивление.