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布朗运动

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布朗运动是讲看起来连成一片的液体,在高倍显微镜下看其实是由许许多多分子组成的。

液体分子不停地做无规则的运动,不断地随机撞击悬浮微粒。

当悬浮的微粒足够小的时候,由于受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。

在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用超强的时候,致使微粒又向其它方向运动,这样,就引起了微粒的无规则的运动就是布朗运动。

布朗运动的特点如下

无规则

每个液体分子对小颗粒撞击时给颗粒一定的瞬时冲力,由于分子运动的无规则性,每一瞬间,每个分子撞击时对小颗粒的冲力大小、方向都不相同,合力大小、方向随时改变,因而布朗运动是无规则的。

永不停歇

因为液体分子的运动是永不停息的,所以液体分子对固体微粒的撞击也是永不停息的。 颗粒越小,布朗运动越明显 颗粒越小,颗粒的表面积越小,同一瞬间,撞击颗粒的液体分子数越少,据统计规律,少量分子同时作用于小颗粒时,它们的合力是不可能平衡的。而且,同一瞬间撞击的分子数越少,其合力越不平衡,又颗粒越小,其质量越小,因而颗粒的加速度越大,运动状态越容易改变,故颗粒越小,布朗运动越明显。

温度越高,布朗运动越明显

温度越高,液体分子的运动越剧烈,分子撞击颗粒时对颗粒的撞击力越大,因而同一瞬间来自各个不同方向的液体分子对颗粒撞击力越大,小颗粒的运动状态改变越快,故温度越高,布朗运动越明显。

肉眼看不见

做布朗运动的固体颗粒很小,肉眼是看不见的,必须在显微镜才能看到。 布朗运动间接反映并证明了分子热运动。

布朗运动是研究微观领域热运动的开始

1827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。 悬浮在液体或气体中的微粒(线度~10-3mm)表现出的永不停止的无规则运动,如墨汁稀释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,微粒的布朗运动越剧烈。

布朗运动代表了一种随机涨落现象。 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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