布朗运动定义

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布朗运动,定义

布朗运动定义

悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动。

例如,在显微镜下观察悬浮在水中的藤黄粉、花粉微粒,或在无风情形观察空气中的烟粒、尘埃时都会看到这种运动。温度越高,运动越激烈。它是年植物学家r.布朗最先用显微镜观察悬浮在水中花粉的运动而发现的。作布朗运动的粒子非常微小,直径约1~10微米, 在周围液体或气体分子的碰撞下,产生一种涨落不定的净作用力,导致微粒的布朗运动。如果布朗粒子相互碰撞的机会很少,可以看成是巨大分子组成的理想气体,则在重力场中达到热平衡后,其数密度按高度的分布应遵循玻耳兹曼分布。j.b.佩兰的实验证实了这一点,并由此相当精确地测定了阿伏伽德罗常量及一系列与微粒有关的数据。年a.爱因斯坦根据扩散方程建立了布朗运动的统计理论。布朗运动的发现、实验研究和理论分析间接地证实了分子的无规则热运动,对于气体动理论的建立以及确认物质结构的原子性具有重要意义,并且推动统计物理学特别是涨落理论的发展。由于布朗运动代表一种随机涨落现象,它的理论对于仪表测量精度限制的研究以及高倍放大电讯电路中背景噪声的研究等有广泛应用。

这就是年英国植物学家布朗(-)用显微镜观测漂浮在水中的花粉时辨认出的。后来把漂浮微粒的这种运动叫作布朗运动。不只是花粉和小炭粒,对于液体中各种相同的漂浮微粒,都可以观测至布朗运动。 无规则

每个液体分子对小颗粒喷发时给颗粒一定的瞬时冲力,由于分子运动的并无规则性,每一瞬间,每个分子喷发时对小颗粒的冲力大小、方向都不相同,合力大小、方向随时发生改变,因而布朗运动就是无规则的。 永不停歇

因为液体分子的运动就是永不停歇的,所以液体分子对液态微粒的喷发也就是永不停歇的。

颗粒越小,布朗运动越明显

颗粒越大,颗粒的表面积越大,同一瞬间,喷发颗粒的液体分子数越少,据估计规律,少量分子同时促进作用于小颗粒时,它们的合力就是不可能将不均衡的。而且,同一瞬间喷发的分子数越少,其合力越不均衡,又颗粒越大,其质量越大,因而颗粒的加速度越大,运动状态越难发生改变,故颗粒越大,布朗运动越显著。 温度越高,布朗运动越明显


温度越高,液体分子的运动越频繁,分子喷发颗粒时对颗粒的撞击力越大,因而同一瞬间源自各个相同方向的液体分子对颗粒撞击力越大,大颗粒的运动状态发生改变越慢,故温度越高,布朗运动越显著。 肉眼看不见

搞布朗运动的液态颗粒不大,肉眼就是看不到的,必须在显微镜就可以看见。 年,苏格兰植物学家罗伯特·布朗发现水中的花粉及其它悬浮的微小颗粒不停地作不规则的曲线运动,称为布朗运动。人们长期都不知道其中的原理。50年后,j·德耳索提出这些微小颗粒是受到周围分子的不平衡的碰撞而导致的运动。后来得到爱因斯坦的研究的证明。布朗运动也就成为分子运动论和统计力学发展的基础。

漂浮在液体或气体中的微粒(线度~10-3mm)整体表现出来的永不暂停的无规则运动,例如墨汁吸收后碳粒在水中的无规则运动,藤黄颗粒在水中的无规则运动……。而且温度越高,微粒的布朗运动越频繁。布朗运动代表了一种随机差值现象。

布朗运动是大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的,所以布朗运动是大量液体分子集体行为的结果。


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