สไลด์ 2

บราวน์เนียนโมชั่น

ย้อนกลับไปในฤดูร้อนปี 1827 บราวน์ขณะศึกษาพฤติกรรมของละอองเกสรดอกไม้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จู่ๆ ก็ค้นพบว่าสปอร์แต่ละตัวมีการเคลื่อนไหวที่หุนหันพลันแล่นอย่างวุ่นวาย เขาตั้งใจแน่วแน่ว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำวนและกระแสน้ำ หรือการระเหยของมันแต่อย่างใด หลังจากนั้น เมื่อได้บรรยายถึงธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของอนุภาคแล้ว เขาก็ลงนามในความไร้สมรรถภาพของตนเองอย่างจริงใจเพื่ออธิบายที่มาของ การเคลื่อนไหวอันวุ่นวายนี้ อย่างไรก็ตาม ในฐานะนักทดลองที่พิถีพิถัน บราวน์พบว่าการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายเช่นนี้เป็นลักษณะของอนุภาคขนาดเล็กมาก ไม่ว่าจะเป็นเกสรพืช สารแขวนลอยของแร่ธาตุ หรือสารบดใดๆ โดยทั่วไป

สไลด์ 3

นี่คือการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาคที่เล็กที่สุดที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซ อนุภาคบราวเนียนเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของการกระแทกของโมเลกุล เนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลแบบสุ่ม ผลกระทบเหล่านี้จึงไม่สมดุลกัน เป็นผลให้ความเร็วของอนุภาคบราวเนียนเปลี่ยนขนาดและทิศทางแบบสุ่ม และวิถีการเคลื่อนที่ของมันคือเส้นซิกแซกที่ซับซ้อน

สไลด์ 4

กองกำลังปฏิสัมพันธ์

หากไม่มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล วัตถุทั้งหมดจะอยู่ในสภาพก๊าซเท่านั้น แต่แรงดึงดูดเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรับประกันการมีอยู่ของอะตอมและโมเลกุลที่เสถียรได้ ในระยะห่างที่น้อยมากระหว่างโมเลกุล แรงผลักจะต้องกระทำ ด้วยเหตุนี้โมเลกุลจึงไม่ทะลุผ่านกันและชิ้นส่วนของสสารจะไม่หดตัวจนมีขนาดเท่ากับโมเลกุลเดียว

สไลด์ 5

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วโมเลกุลจะเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่แรงไฟฟ้าที่สำคัญก็กระทำระหว่างพวกมันในระยะทางสั้น ๆ: มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมของโมเลกุลข้างเคียง

สไลด์ 6

สถานะรวมของสาร

สารชนิดเดียวกันสามารถอยู่ในสถานะรวมที่แตกต่างกันได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข โมเลกุลของสารในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซไม่แตกต่างกัน สถานะรวมของสารถูกกำหนดโดยตำแหน่ง ธรรมชาติของการเคลื่อนที่ และปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุล

สไลด์ 7

สไลด์ 8

โครงสร้างของก๊าซ

ก๊าซจะขยายตัวจนเต็มปริมาตรทั้งหมดที่ได้รับจัดสรร หากเราพิจารณาเรื่องแก๊ส ระดับโมเลกุลเราจะเห็นโมเลกุลวิ่งสุ่มและชนกันและกับผนังของภาชนะซึ่งในทางปฏิบัติแล้วไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน หากคุณเพิ่มหรือลดปริมาตรของหลอดเลือด โมเลกุลจะถูกกระจายใหม่ในปริมาตรใหม่เท่าๆ กัน

สไลด์ 9

1. โมเลกุลไม่มีปฏิกิริยาต่อกัน 2. ระยะห่างระหว่างโมเลกุลมากกว่าขนาดของโมเลกุลหลายสิบเท่า 3. ก๊าซถูกบีบอัดได้ง่าย 4. โมเลกุลความเร็วสูง 5. ครอบครองปริมาตรทั้งหมดของภาชนะ 6. ผลกระทบของโมเลกุล สร้างแรงดันแก๊ส

สไลด์ 10

โครงสร้างของของเหลว

ของเหลวที่อุณหภูมิที่กำหนดจะมีปริมาตรคงที่ อย่างไรก็ตาม ของเหลวนั้นจะอยู่ในรูปของภาชนะที่บรรจุไว้เช่นกัน แต่จะต่ำกว่าระดับพื้นผิวเท่านั้น ในระดับโมเลกุล วิธีที่ง่ายที่สุดในการนึกถึงของเหลวก็คือเป็นโมเลกุลทรงกลมที่แม้จะสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด แต่ก็มีอิสระที่จะกลิ้งไปมาระหว่างกัน เหมือนเม็ดกลมในขวดโหล เทของเหลวลงในภาชนะ - และโมเลกุลจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและเติมเต็มส่วนล่างของปริมาตรของภาชนะ เป็นผลให้ของเหลวจะมีรูปร่าง แต่จะไม่กระจายไปจนเต็มปริมาตรของภาชนะ

สไลด์ 11

1. มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล 2. ใกล้กับโมเลกุล 3. โมเลกุลเคลื่อนที่โดย "กระโดด" 4. ของเหลวอัดได้ต่ำ 5. พวกมันไม่รักษารูปร่าง แต่คงปริมาตรไว้

ดูเหมือนว่าจะเคลื่อนไหวอย่างไม่มีเหตุผล ค่าเปิด บราวเนียน การเคลื่อนไหว . ความเคลื่อนไหวพบว่าร่างกายทั้งหมดแยกจากกัน...ซึ่งมีความผิดปกติอย่างต่อเนื่อง ความเคลื่อนไหว. ความจริงของการดำรงอยู่ บราวเนียน การเคลื่อนไหวพิสูจน์โครงสร้างโมเลกุลของสสาร ใช้แล้ว...

... "แบบจำลองของโลก". 1 แสดงความสำคัญของการแพร่กระจายและ บราวเนียน การเคลื่อนไหวสำหรับฟิสิกส์สาขาต่างๆ การก่อตัวของมุมมองทางวิทยาศาสตร์ ... ที่ว่าง? 1. ความเคลื่อนไหว 3.วุ่นวายต่อเนื่อง ความเคลื่อนไหวโมเลกุล 2. การแพร่กระจาย 4. ความเคลื่อนไหวและการแพร่กระจาย 5 Ni...

ประกาศนียบัตร การวิจัยแบบจำลองแฟร็กทัล...

เรื่อง วิทยานิพนธ์: การศึกษาแบบจำลองแฟร็กทัล บราวเนียน การเคลื่อนไหวนักเรียน: X หัวหน้างาน: X 1 คำจำกัดความพื้นฐาน Continuous Gaussian... s 2 1 2H t 2H ts 2H เรียกว่าเศษส่วน บราวเนียน ความเคลื่อนไหว(FBD) โดยมีดัชนีความคล้ายคลึงตนเอง Hurst 0 H 1 เมื่อ...

ฟิสิกส์โมเลกุล (ตำราอิเล็กทรอนิกส์...

ช่วยให้คุณเห็นอะตอมและโมเลกุลแต่ละรายการ ความเคลื่อนไหว ความเคลื่อนไหว- ไม่เป็นระเบียบ ความเคลื่อนไหวเล็ก (ที่มีขนาดไม่กี่ไมครอนหรือน้อยกว่า ... ตำแหน่งที่เป็นเส้นตรงจะให้ภาพที่มีเงื่อนไข การเคลื่อนไหว. ข้อสรุปทางทฤษฎี บราวเนียน ความเคลื่อนไหว. . มีข้อตกลงที่ดีเยี่ยมกับการทดลอง...

ในการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์..." ซึ่งพระองค์ทรงบรรยายถึงสิ่งที่ทรงค้นพบ ความเคลื่อนไหว บราวเนียนอนุภาค ความเคลื่อนไหว- มันเป็นความร้อน ความเคลื่อนไหวอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซ 1827...

ด้านข้างของลูกบอลจะกระโดดไปยังตำแหน่งใหม่ ความเคลื่อนไหว- มันวุ่นวาย ความเคลื่อนไหวอนุภาคขนาดเล็กของสสารของแข็งภายใต้ผลกระทบของโมเลกุล ... ของเหลวหรือก๊าซซึ่งมีอนุภาคเหล่านี้อยู่ ความเคลื่อนไหวการแพร่กระจาย ปรากฏการณ์ของการแทรกซึมของอนุภาคของสารชนิดเดียวกันเข้าสู่ ...

... : ความร้อน ความเคลื่อนไหวโมเลกุลในแก๊ส: ความเคลื่อนไหว- มันเป็นความร้อน ความเคลื่อนไหวอนุภาคเล็กๆ ที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซ ความเคลื่อนไหว : บราวเนียนอนุภาคระหว่างโมเลกุล: วิถีโคจร การเคลื่อนไหว 3 - x บราวเนียนอนุภาค...

ในงานวิจัยของเขาเกี่ยวกับทฤษฎีความร้อน บราวเนียน ความเคลื่อนไหว. ในบทความ 1905 O ความเคลื่อนไหวอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวที่อยู่นิ่ง ต้องการ ... และสูตรสำหรับ บราวเนียน การเคลื่อนไหวอนุญาตให้กำหนดจำนวนโมเลกุลได้ หากทำงานตามทฤษฎี บราวเนียน การเคลื่อนไหวดำเนินต่อไปและเสร็จสมบูรณ์อย่างมีเหตุผล ...

สไลด์ 1

การเคลื่อนไหวแบบบราวเนียน
เสร็จสิ้นโดย: Bakovskaya Julia และ Vozniak Albina นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ตรวจสอบโดย: Tsypenko L.V. ครูวิชาฟิสิกส์ในปี 2555

สไลด์ 2

การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน - ในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ การเคลื่อนที่แบบสุ่มของกล้องจุลทรรศน์ มองเห็นได้ แขวนลอยอยู่ในอนุภาคของแข็งของเหลว (หรือก๊าซ) (อนุภาคฝุ่น อนุภาคของละอองเกสรดอกไม้ ฯลฯ) ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาคของของเหลว ( หรือแก๊ส) ไม่ควรสับสนแนวคิดของ "การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน" และ "การเคลื่อนที่ด้วยความร้อน": การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเป็นผลที่ตามมาและเป็นหลักฐานของการมีอยู่ของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน

สไลด์ 3

สาระสำคัญของปรากฏการณ์
การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวและก๊าซทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมหรือโมเลกุลซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดซึ่งมีการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอย่างวุ่นวายอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น จึงผลักอนุภาคบราวเนียนอย่างต่อเนื่องด้วย ด้านที่แตกต่างกัน. พบว่าอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 µm ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน (พวกมันไม่เคลื่อนที่หรือตะกอน) อนุภาคขนาดเล็ก (น้อยกว่า 3 µm) เคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามวิถีที่ซับซ้อนมากหรือหมุน เมื่อวัตถุขนาดใหญ่ถูกจุ่มลงในตัวกลาง แรงกระแทกที่เกิดขึ้นเป็นจำนวนมากจะถูกเฉลี่ยและก่อให้เกิดแรงดันคงที่ หากวัตถุขนาดใหญ่ถูกล้อมรอบด้วยตัวกลางทุกด้าน ความดันก็จะมีความสมดุลในทางปฏิบัติ เหลือเพียงแรงยกของอาร์คิมิดีสเท่านั้น - วัตถุดังกล่าวจะลอยขึ้นหรือจมได้อย่างราบรื่น หากวัตถุมีขนาดเล็ก เช่น อนุภาคบราวเนียน ความผันผวนของแรงดันจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน ซึ่งสร้างแรงที่เปลี่ยนแปลงแบบสุ่มที่เห็นได้ชัดเจน นำไปสู่การสั่นของอนุภาค อนุภาคของบราวเนียนมักจะไม่จมหรือลอย แต่ถูกแขวนลอยในตัวกลาง

สไลด์ 4

การค้นพบการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน
ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบโดย R. Brown ในปี พ.ศ. 2370 เมื่อเขาทำการวิจัยเกี่ยวกับละอองเกสรพืช Robert Brown นักพฤกษศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ (บางครั้งนามสกุลของเขาถูกถอดความว่า Brown) ในช่วงชีวิตของเขาในฐานะนักเลงพืชที่เก่งที่สุดได้รับฉายาว่า " เจ้าชายแห่งนักพฤกษศาสตร์” เขาได้ค้นพบสิ่งอัศจรรย์มากมาย ในปี 1805 หลังจากการเดินทางสี่ปีไปยังออสเตรเลีย เขาได้นำพืชออสเตรเลียประมาณ 4,000 สายพันธุ์ที่นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้จักมายังอังกฤษ และอุทิศเวลาหลายปีในการศึกษาพืชเหล่านี้ พรรณไม้ที่นำมาจากอินโดนีเซียและ แอฟริกากลาง. ศึกษาสรีรวิทยาของพืช โดยอธิบายรายละเอียดนิวเคลียสของเซลล์พืชเป็นครั้งแรก สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปีเตอร์สเบิร์กทำให้เขาเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ แต่ปัจจุบันชื่อของนักวิทยาศาสตร์คนนี้เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ไม่ใช่เพราะผลงานเหล่านี้ ในปี ค.ศ. 1827 บราวน์ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับละอองเกสรดอกไม้ เขาสนใจเป็นพิเศษว่าละอองเรณูเกี่ยวข้องกับกระบวนการปฏิสนธิอย่างไร ครั้งหนึ่ง ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เขาได้ตรวจดูเมล็ดไซโตพลาสซึมที่มีความยาวแขวนลอยอยู่ในน้ำที่แยกได้จากเซลล์ละอองเรณูของพืชในอเมริกาเหนือ Clarkia pulchella (คลาร์เกียสวย) ทันใดนั้น บราวน์เห็นว่าเมล็ดแข็งที่เล็กที่สุดซึ่งแทบจะมองไม่เห็นด้วยหยดน้ำนั้น ตัวสั่นอยู่ตลอดเวลาและเคลื่อนตัวจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เขาพบว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้ "ไม่เกี่ยวข้องกับการไหลของของเหลวหรือการระเหยอย่างค่อยเป็นค่อยไป แต่จะมีอยู่ในตัวอนุภาคเอง" เพื่อที่จะทำซ้ำการสังเกตของบราวน์ ก็เพียงพอที่จะมีกล้องจุลทรรศน์ที่ไม่ทรงพลังมากนักและใช้มันเพื่อตรวจสอบควันในกล่องสีดำคล้ำที่ส่องสว่างผ่านรูด้านข้างด้วยลำแสงความเข้มสูง ในก๊าซ ปรากฏการณ์นี้ปรากฏชัดเจนกว่าในของเหลวมาก โดยมีเถ้าหรือเขม่าเป็นหย่อมๆ (ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของควัน) เป็นแสงกระเจิงที่มองเห็นได้ ซึ่งจะกระโดดไปมาอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนในสารละลายหมึกได้ด้วย กำลังขยาย 400 เท่า การเคลื่อนที่ของอนุภาคสามารถแยกแยะได้ง่ายอยู่แล้ว เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในทางวิทยาศาสตร์ หลายปีต่อมา นักประวัติศาสตร์ค้นพบว่าย้อนกลับไปในปี 1670 ชาวดัตช์ แอนโธนี ลีเวนฮุก ผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ เห็นได้ชัดว่าสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกัน แต่ความหายากและความไม่สมบูรณ์ของกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งเป็นสถานะตัวอ่อนของวิทยาศาสตร์โมเลกุล ในเวลานั้นไม่ได้ดึงดูดความสนใจต่อการสังเกตของลีเวนฮุก ดังนั้นการค้นพบนี้จึงถือเป็นสิทธิ์ของบราวน์ผู้ศึกษาและอธิบายรายละเอียดเป็นครั้งแรก

1 สไลด์

งานนี้เสร็จสมบูรณ์โดย: Ekaterina Makarova นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 โรงเรียนมัธยม GOU หมายเลข 546 ผู้ดูแลมอสโก: Kazakova Yu.V. ครูวิชาฟิสิกส์

2 สไลด์

ในปีพ.ศ. 2370 บราวน์ตรวจสอบเมล็ดไซโตพลาสซึมที่แขวนลอยอยู่ในน้ำที่แยกได้จากเซลล์ละอองเรณูของพืชในอเมริกาเหนือ Clarkia pulchella ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ค้นพบโดยไม่คาดคิดว่าพวกมันตัวสั่นอยู่ตลอดเวลาและเคลื่อนตัวจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

3 สไลด์

วัตถุประสงค์ของงาน: เพื่อสังเกตและศึกษาการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ วัตถุประสงค์การศึกษา: การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน หัวข้อการศึกษา: คุณลักษณะของการสังเกตและธรรมชาติของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน สถานที่ทำงาน: ศูนย์รังสีฟิสิกส์การศึกษาและวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยการสอนแห่งรัฐมอสโก

4 สไลด์

วัตถุประสงค์การวิจัย: เพื่อศึกษาประวัติการค้นพบการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน เพื่อศึกษาความสำคัญของการค้นพบการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเพื่อการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ คิดออกอิทธิพล ปัจจัยต่างๆเกี่ยวกับธรรมชาติของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน ทำการทดลองเพื่อสังเกตการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน วิธีการวิจัย: การศึกษาวรรณกรรมและสื่อจากเว็บไซต์อินเทอร์เน็ตในหัวข้อนี้ ศึกษาธรรมชาติของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนโดยใช้แบบจำลอง การสังเกตการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน

5 สไลด์

ในปีพ.ศ. 2367 ปรากฏ ชนิดใหม่กล้องจุลทรรศน์ให้กำลังขยาย 500-1,000 เท่า เขาทำให้สามารถขยายอนุภาคได้สูงสุดถึงขนาด 0.1-1 มม. แต่ในบทความของเขา บราวน์เน้นย้ำเป็นพิเศษว่าเขามีเลนส์เหลี่ยมเหลี่ยมธรรมดาซึ่งหมายความว่าเขาสามารถขยายวัตถุได้ไม่เกิน 500 เท่า นั่นคืออนุภาค เพิ่มขนาดให้เล็กลงเพียง 0 .05-0.5 มม. ขนาดของเซลล์เรณูอยู่ในช่วง 2.5 µm ถึง 250 µm อนุภาคบราวเนียนมีขนาดประมาณ 0.1–1 µm กล้องจุลทรรศน์ในศตวรรษที่ 18

6 สไลด์

เร็วที่สุดเท่าที่ปี 1670 นักประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชาวดัตช์ Anthony Leeuwenhoek อาจสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกันเนื่องจากกล้องจุลทรรศน์ของเขาให้กำลังขยายสูงถึง 300 เท่า แต่สถานะตัวอ่อนของวิทยาศาสตร์โมเลกุลในเวลานั้นไม่ได้ดึงดูดความสนใจไปที่ การสังเกตของลีเวนฮุก แอนโทนี ฟาน เลเวนฮุก (1632-1723)

7 สไลด์

ข้อความที่ตัดตอนมาจากบทกวีของ Lucretius Cara เรื่อง "ธรรมชาติของสรรพสิ่ง" ดูเถิด ทุกครั้งที่แสงอาทิตย์ส่องเข้ามาในบ้านเรือนของเราและตัดผ่านความมืดมิดด้วยรังสีของมัน คุณจะเห็นร่างเล็ก ๆ มากมายในความว่างเปล่า ริบหรี่ เร่งรีบไปมาใน แสงอันเรืองรองอันเจิดจ้า...

8 สไลด์

อุณหภูมิต่ำ(1 นาที) อุณหภูมิสูง (1 นาที) การเปรียบเทียบรูปแบบการเคลื่อนที่ของอนุภาคโดยใช้แบบจำลองการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน

9 สไลด์

สรุป: อนุภาคบราวเนียนเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของการกระแทกแบบสุ่มของโมเลกุล การเคลื่อนไหวของบราวเนียนนั้นวุ่นวาย ตามวิถีโคจรของอนุภาค เราสามารถตัดสินความเข้มของการเคลื่อนที่ได้ ยิ่งมวลของอนุภาคเล็กลง การเคลื่อนไหวก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น ความเข้มของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยตรง การเคลื่อนไหวของบราวเนียนไม่เคยหยุดนิ่ง

10 สไลด์

Marian Smoluchowski (1872–1917) ให้คำอธิบายที่เข้มงวดเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของ Brownian เป็นครั้งแรกในปี 1904

11 สไลด์

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (พ.ศ. 2422-2498) ได้สร้างทฤษฎีเชิงปริมาณครั้งแรกของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนในปี พ.ศ. 2448 โดยใช้ วิธีการทางสถิติเขาได้สูตรสำหรับค่าเฉลี่ยของการกระจัดกำลังสองของอนุภาคบราวเนียน โดยที่ B คือการเคลื่อนที่ของอนุภาค ซึ่งเป็นสัดส่วนผกผันกับความหนืดของตัวกลางและขนาดอนุภาค t คือเวลาในการสังเกต T คืออุณหภูมิของ ของเหลว.< r 2 >= 6kTBt

12 สไลด์

Jean-Baptiste Perrin (1870 - 1942) ในปี 1906 เขาเริ่มทำการทดลองที่ยืนยันทฤษฎีของไอน์สไตน์ โดยสรุปในปี 1912 เขาประกาศว่า “ทฤษฎีอะตอมได้รับชัยชนะ เมื่อมีจำนวนมาก ฝ่ายตรงข้ามก็จะพ่ายแพ้ และละทิ้งความคิดเห็นของตนทีละคน ซึ่งถือว่าสมเหตุสมผลและมีประโยชน์มายาวนาน ในปี พ.ศ. 2469 เพอร์รินได้รับ รางวัลโนเบลสำหรับงานของเขาเรื่อง "ธรรมชาติของสสารที่ไม่ต่อเนื่อง"

13 สไลด์

การเคลื่อนไหวของอนุภาคเหงือกในน้ำแบบบราวเนียน จุดแสดงถึงตำแหน่งที่ต่อเนื่องกันของอนุภาคหลังจากผ่านไป 30 วินาที การสังเกตถูกกระทำภายใต้กล้องจุลทรรศน์ที่กำลังขยายประมาณ 3000 ขนาดอนุภาคประมาณ 1 ไมครอน หนึ่งเซลล์สอดคล้องกับระยะห่าง 3.4 µm

14 สไลด์

กล้องจุลทรรศน์ NIKON Eclipse LV 100 กล้องวิดีโอ ช่องมองภาพ ระยะวัตถุ จอภาพวัตถุประสงค์ สกรูสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวนอนของระยะวัตถุ สกรูปรับความคมชัด

15 สไลด์

16 สไลด์

17 สไลด์

18 สไลด์

19 สไลด์

20 สไลด์

21 สไลด์

22 สไลด์

สรุป: 1. นักวิทยาศาสตร์ก่อนบราวน์อาจสังเกตเห็นการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนโดยไม่ได้ตั้งใจ แต่เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของกล้องจุลทรรศน์และการขาดความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของสาร จึงไม่มีใครทำการศึกษาเลย หลังจากบราวน์มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนศึกษาเรื่องนี้ แต่ไม่มีใครสามารถอธิบายเขาได้ 2. การสร้างทฤษฎีเชิงปริมาณของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนโดยไอน์สไตน์และการยืนยันเชิงทดลองโดยเพอร์รินทำให้สามารถพิสูจน์การมีอยู่ของโมเลกุลและการเคลื่อนที่แบบสุ่มอย่างต่อเนื่องได้อย่างน่าเชื่อถือ 3. สาเหตุของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนคือการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลของตัวกลางและการขาดการชดเชยที่แน่นอนสำหรับผลกระทบที่อนุภาคจากโมเลกุลที่อยู่รอบ ๆ มันได้รับ 4. ความเข้มของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนได้รับผลกระทบจากขนาดและมวลของอนุภาคบราวเนียน อุณหภูมิ และความหนืดของของเหลว 5. การสังเกตการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเป็นงานที่ยากมากเนื่องจากจำเป็น: เพื่อให้สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ได้เพื่อแยกอิทธิพลเชิงลบออก ปัจจัยภายนอก(การสั่นสะเทือน การเอียงโต๊ะ) ให้สังเกตอย่างรวดเร็วจนกระทั่งของเหลวระเหยออกไป

24 สไลด์

http://ru.wikipedia.org http://krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/BROUNOVSKOE_DVIZHENIE.html http://www.physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/brow_txt.htm http://bse .sci-lib.com/article001503.html http://scorcher.ru/art/theory/determinism/brown.php http://marklv.narod.ru/mkt/ris2.htm http://elementy.ru/ trefil/30 http://allphysics.ru/phys/brounovskoe-dvizhenie http://dxdy.ru/topic24041.html http://vita-club.ru/micros1.htm

ยุลดาเชวา โลลิต้า

ชีวประวัติของโรเบิร์ต บราวน์ ประสบการณ์เกี่ยวกับละอองเกสรดอกไม้ สาเหตุของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

หากต้องการใช้การแสดงตัวอย่างการนำเสนอ ให้สร้างบัญชีสำหรับตัวคุณเอง ( บัญชี) Google และลงชื่อเข้าใช้: https://accounts.google.com

คำอธิบายสไลด์:

การนำเสนอทางฟิสิกส์ "การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน" โดยนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 ของโรงเรียนมัธยม GBOU หมายเลข 1465 ตั้งชื่อตามพลเรือเอก N.G. Kuznetsova Yuldasheva ครูสอนฟิสิกส์ Lolita: L.Yu. ครูโลวา

การเคลื่อนไหวแบบบราวเนียน

ชีวประวัติของ Robert Brown (1773-1858) นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ (สก็อต) ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 - ครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 นักสัณฐานวิทยาและนักอนุกรมวิธานพืช ผู้ค้นพบ "ขบวนการบราวเนียน" เกิดเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2316 ที่มอนโทรสในสกอตแลนด์ ศึกษาที่อเบอร์ดีน ศึกษาด้านการแพทย์และพฤกษศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระในปี พ.ศ. 2332-2338 ในปี พ.ศ. 2338 เขาเข้าไปในกองทหารทางเหนือของกองทหารอาสาสมัครชาวสก็อตซึ่งเขาอยู่ในไอร์แลนด์ด้วย ที่นี่เขารวบรวมพืชในท้องถิ่นและได้พบกับนักพฤกษศาสตร์ เซอร์โจเซฟ แบงก์ส การศึกษาอย่างขยันขันแข็งในด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทำให้เขาได้รับมิตรภาพจาก Banks โดยคำแนะนำของเขาได้รับการแต่งตั้งให้เป็นนักพฤกษศาสตร์ในคณะสำรวจที่ส่งไปในปี 1801 บนเรือ Investigator (Eng. Investigator) ภายใต้คำสั่งของกัปตัน Flinders เพื่อสำรวจชายฝั่งของออสเตรเลีย ร่วมกับศิลปิน Ferdinand Bauer เขาไปเยือนบางส่วนของออสเตรเลีย จากนั้นแทสเมเนียและหมู่เกาะช่องแคบบาสส์ ที่สำคัญที่สุดเขาสนใจพืชและสัตว์ของประเทศเหล่านี้ ในปี 1805 บราวน์กลับไปอังกฤษ โดยนำพืชออสเตรเลียประมาณ 4,000 สายพันธุ์ นก และแร่ธาตุมากมายสำหรับคอลเลกชันของ Banks; เขาใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาวัสดุอันอุดมสมบูรณ์นี้ อย่างที่ไม่มีใครเคยนำมาจากประเทศห่างไกล พืชพรรณที่นำมาจากอินโดนีเซียและแอฟริกากลาง ศึกษาสรีรวิทยาของพืช โดยอธิบายรายละเอียดนิวเคลียสของเซลล์พืชเป็นครั้งแรก สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปีเตอร์สเบิร์กทำให้เขาเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ แต่ปัจจุบันชื่อของนักวิทยาศาสตร์คนนี้เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ไม่ใช่เพราะผลงานเหล่านี้ สมาชิกของราชสมาคมแห่งลอนดอน (ตั้งแต่ พ.ศ. 2353) ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2353 ถึง พ.ศ. 2363 โรเบิร์ต บราวน์รับผิดชอบห้องสมุด Linnean และคอลเลกชั่นมากมายของธนาคารผู้อุปถัมภ์ ประธาน Royal Society of London ในปีพ.ศ. 2363 เขาได้เป็นบรรณารักษ์และภัณฑารักษ์ของแผนกพฤกษศาสตร์ของบริติชมิวเซียม ซึ่งหลังจากการเสียชีวิตของแบ๊งส์ คอลเลคชันของฝ่ายหลังก็ถูกโอนไป

ประสบการณ์ของโรเบิร์ต บราวน์ บราวน์ ณ สำนักงานในลอนดอนอันเงียบสงบในปี พ.ศ. 2370 ได้ศึกษาตัวอย่างพืชที่ได้รับผ่านกล้องจุลทรรศน์ มาถึงเรื่องละอองเกสร ซึ่งแท้จริงแล้วคือเมล็ดละเอียด บราวน์หยดน้ำละอองเกสรดอกไม้จำนวนหนึ่งหยดลงบนกระจก เมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์ บราวน์ก็พบว่ามีสิ่งแปลก ๆ เกิดขึ้นในระนาบโฟกัสของกล้องจุลทรรศน์ อนุภาคละอองเกสรเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในลักษณะที่วุ่นวายโดยไม่อนุญาตให้ผู้วิจัยมองเห็นได้ บราวน์ตัดสินใจบอกเพื่อนร่วมงานเกี่ยวกับข้อสังเกตของเขา บทความที่ตีพิมพ์ของบราวน์มีชื่อตามแบบฉบับของเวลาว่างนั้น: "รายงานโดยย่อของการสังเกตการณ์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ดำเนินการกับอนุภาคในเดือนมิถุนายนและสิงหาคม พ.ศ. 2370 มีอยู่ในเกสรพืช; และการดำรงอยู่ของโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ในร่างกายอินทรีย์และอนินทรีย์

การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน การสังเกตของบราวน์ได้รับการยืนยันจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ อนุภาคที่เล็กที่สุดมีพฤติกรรมราวกับว่าพวกมันยังมีชีวิตอยู่ และ "การเต้นรำ" ของอนุภาคจะเร่งความเร็วขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและขนาดอนุภาคที่ลดลง และช้าลงอย่างชัดเจนเมื่อน้ำถูกแทนที่ด้วยตัวกลางที่มีความหนืดมากขึ้น ปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์นี้ไม่เคยหยุดนิ่ง: สามารถสังเกตได้เป็นเวลานานโดยพลการ ในตอนแรก บราวน์คิดว่าสิ่งมีชีวิตเข้าไปในกล้องจุลทรรศน์จริงๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากละอองเกสรเป็นเซลล์สืบพันธุ์ของพืช แต่อนุภาคจากพืชที่ตายแล้ว แม้กระทั่งจากพืชที่แห้งเมื่อร้อยปีก่อนในหอพรรณไม้ก็เป็นผู้นำเช่นกัน

จากนั้นบราวน์ก็สงสัยว่าสิ่งเหล่านี้คือ "โมเลกุลพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต" ซึ่ง Georges Buffon นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศสผู้โด่งดัง (1707-1788) ผู้เขียนประวัติศาสตร์ธรรมชาติ 36 เล่มพูดถึงหรือไม่ ข้อสันนิษฐานนี้พังทลายลงเมื่อบราวน์เริ่มสำรวจวัตถุที่ดูเหมือนไม่มีชีวิต ในตอนแรกมันเป็นอนุภาคถ่านหินขนาดเล็กมาก เช่นเดียวกับเขม่าและฝุ่นจากอากาศในลอนดอน จากนั้นจึงบดสารอนินทรีย์อย่างประณีต เช่น แก้ว แร่ธาตุต่างๆ มากมาย “โมเลกุลที่แอคทีฟ” มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง: “ในแร่ธาตุทุกชนิด” บราวน์เขียน “ซึ่งผมสามารถบดให้เป็นฝุ่นจนสามารถแขวนลอยอยู่ในน้ำได้ระยะหนึ่ง ผมพบว่าโมเลกุลเหล่านี้ในปริมาณมากหรือน้อยนั้น .

ต้องบอกว่าบราวน์ไม่มีกล้องจุลทรรศน์รุ่นล่าสุดเลย ในบทความของเขา เขาเน้นย้ำเป็นพิเศษว่าเขามีเลนส์นูนสองด้านธรรมดาซึ่งเขาใช้มาหลายปี และเขียนเพิ่มเติมว่า: "ตลอดการศึกษา ฉันยังคงใช้เลนส์แบบเดียวกับที่ฉันเริ่มทำงาน เพื่อให้คำพูดของฉันโน้มน้าวใจมากขึ้น และเพื่อให้เข้าถึงได้จากการสังเกตการณ์ทั่วไป"

เพื่อที่จะทำซ้ำการสังเกตของบราวน์ ก็เพียงพอแล้วที่จะมีกล้องจุลทรรศน์ที่ไม่แรงมากและใช้มันเพื่อตรวจสอบควันในกล่องสีดำคล้ำที่ส่องสว่างผ่านรูด้านข้างด้วยลำแสงความเข้มสูง ในก๊าซ ปรากฏการณ์นี้ปรากฏชัดเจนกว่าในของเหลวมาก โดยมีเถ้าหรือเขม่าเป็นหย่อมๆ (ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของควัน) เป็นแสงกระเจิงที่มองเห็นได้ ซึ่งจะกระโดดไปมาอย่างต่อเนื่อง ในเชิงคุณภาพภาพนั้นค่อนข้างเป็นไปได้และเป็นภาพด้วยซ้ำ กิ่งไม้หรือแมลงเล็กๆ ควรเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกันโดยประมาณ ซึ่งมดหลายๆ ตัวจะผลัก (หรือดึง) ไปในทิศทางที่ต่างกัน อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้จริงๆ แล้วอยู่ในพจนานุกรมของนักวิทยาศาสตร์ เพียงแต่ไม่มีใครเคยเห็นมันมาก่อน พวกเขาเรียกมันว่าโมเลกุล แปลจากภาษาละตินคำนี้แปลว่า "มวลน้อย"

วิถีโคจรของอนุภาคบราวเนียน

อนุภาคบราวเนียนมีขนาดประมาณ 0.1–1 µm กล่าวคือ จากหนึ่งในพันถึงหนึ่งในหมื่นของมิลลิเมตร ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้บราวน์สามารถแยกแยะการเคลื่อนไหวของพวกมันได้ โดยเขาตรวจดูเมล็ดไซโตพลาสซึมเล็กๆ ไม่ใช่ละอองเกสรดอกไม้เอง (ซึ่งมักรายงานผิดพลาด) ความจริงก็คือเซลล์เรณูมีขนาดใหญ่เกินไป ดังนั้นละอองเกสรหญ้าในทุ่งหญ้าซึ่งถูกลมพัดพาและทำให้เกิดโรคภูมิแพ้ในมนุษย์ (ไข้ละอองฟาง) ขนาดเซลล์มักจะอยู่ในช่วง 20-50 ไมครอน กล่าวคือ พวกมันใหญ่เกินกว่าจะสังเกตการเคลื่อนไหวของบราวเนียนได้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือการเคลื่อนไหวของอนุภาคบราวเนียนแต่ละครั้งเกิดขึ้นบ่อยมากและในระยะทางที่สั้นมาก จึงไม่สามารถมองเห็นพวกมันได้ แต่ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งจะมองเห็นได้ ดูเหมือนว่าข้อเท็จจริงของการดำรงอยู่ของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนได้รับการพิสูจน์อย่างไม่น่าสงสัย โครงสร้างโมเลกุลแต่แม้กระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 ก็ตาม มีนักวิทยาศาสตร์รวมทั้งนักฟิสิกส์และนักเคมีที่ไม่เชื่อว่าโมเลกุลมีอยู่จริง ทฤษฎีอะตอม-โมเลกุลได้รับการยอมรับอย่างช้าๆ และด้วยความยากลำบากเท่านั้น

การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนและการแพร่กระจาย การเคลื่อนที่ของอนุภาคบราวเนียนดูคล้ายกับการเคลื่อนที่ของโมเลกุลแต่ละตัวซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าการแพร่กระจาย แม้กระทั่งก่อนงานของ Smoluchowski และ Einstein กฎการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในกรณีที่ง่ายที่สุดของสถานะก๊าซของสสารก็ถูกสร้างขึ้น ปรากฎว่าโมเลกุลในก๊าซเคลื่อนที่เร็วมาก - ด้วยความเร็วของกระสุน แต่พวกมันไม่สามารถ "บินออกไป" ได้ไกลเนื่องจากพวกมันมักจะชนกับโมเลกุลอื่นมาก ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเฉลี่ยประมาณ 500 เมตรต่อวินาที เกิดการชนกันมากกว่าพันล้านครั้งต่อวินาที ดังนั้น หากสามารถติดตามเส้นทางของโมเลกุลได้ ก็จะเป็นเส้นหักที่ซับซ้อน อนุภาคบราวเนียนอธิบายวิถีที่คล้ายกันหากตำแหน่งของพวกมันคงที่ในช่วงเวลาหนึ่ง ทั้งการแพร่กระจายและการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่วุ่นวายของโมเลกุล ดังนั้นจึงอธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่คล้ายคลึงกัน ความแตกต่างก็คือโมเลกุลในก๊าซเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงจนกระทั่งชนกับโมเลกุลอื่น แล้วเปลี่ยนทิศทาง

อนุภาคบราวเนียนไม่เหมือนโมเลกุล ไม่ทำงาน "บินฟรี" ใด ๆ แต่พบกับ "ความกระวนกระวายใจ" เล็กน้อยและผิดปกติบ่อยครั้งมาก ซึ่งเป็นผลมาจากการที่อนุภาคสุ่มเปลี่ยนไปด้านใดด้านหนึ่ง การคำนวณแสดงให้เห็นว่าสำหรับอนุภาคขนาด 0.1 µm การเคลื่อนไหวหนึ่งครั้งเกิดขึ้นในสามในพันล้านของวินาทีในระยะทางเพียง 0.5 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร = ม.) จากการแสดงออกที่เหมาะสมของนักเขียนคนหนึ่ง สิ่งนี้ชวนให้นึกถึงการเคลื่อนไหวของกระป๋องเบียร์เปล่าในจัตุรัสที่มีผู้คนจำนวนมากมารวมตัวกัน การแพร่กระจายนั้นสังเกตได้ง่ายกว่าการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนมาก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้กล้องจุลทรรศน์: การเคลื่อนไหวนั้นไม่ได้สังเกตจากอนุภาคแต่ละตัว แต่เป็นมวลขนาดใหญ่ จำเป็นเท่านั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการพาความร้อนไม่ได้ทับซ้อนกับการแพร่กระจาย - การผสมสสารดังที่ ผลจากกระแสน้ำวน (กระแสดังกล่าวสังเกตได้ง่ายโดยการหยดสารละลายสี เช่น หมึก ลงในแก้วน้ำร้อน)

สาเหตุของการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวและก๊าซทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมหรือโมเลกุล ซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดซึ่งมีการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอย่างวุ่นวายอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น จึงผลักอนุภาคบราวเนียนจากด้านต่างๆ อย่างต่อเนื่อง พบว่าอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 µm ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน (พวกมันไม่เคลื่อนที่หรือตะกอน) อนุภาคขนาดเล็ก (น้อยกว่า 3 µm) เคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามวิถีที่ซับซ้อนมากหรือหมุน เมื่อวัตถุขนาดใหญ่ถูกจุ่มลงในตัวกลาง แรงกระแทกที่เกิดขึ้นเป็นจำนวนมากจะถูกเฉลี่ยและก่อให้เกิดแรงดันคงที่ หากวัตถุขนาดใหญ่ถูกล้อมรอบด้วยตัวกลางทุกด้าน ความดันก็จะมีความสมดุลในทางปฏิบัติ เหลือเพียงแรงยกของอาร์คิมิดีสเท่านั้น - วัตถุดังกล่าวจะลอยขึ้นหรือจมได้อย่างราบรื่น หากวัตถุมีขนาดเล็ก เช่น อนุภาคบราวเนียน ความผันผวนของแรงดันจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน ซึ่งสร้างแรงที่เปลี่ยนแปลงแบบสุ่มที่เห็นได้ชัดเจน นำไปสู่การสั่นของอนุภาค อนุภาคของบราวเนียนมักจะไม่จมหรือลอย แต่ถูกแขวนลอยในตัวกลาง