slide 2
BROWNIAN MOTION
Noong tag-araw ng 1827, si Brown, habang pinag-aaralan ang pag-uugali ng pollen sa ilalim ng mikroskopyo, biglang natuklasan na ang mga indibidwal na spore ay gumagawa ng ganap na magulong impulsive na paggalaw. Siya ay tiyak na nagpasiya na ang mga paggalaw na ito ay hindi konektado sa alinman sa mga eddies at agos ng tubig, o sa pagsingaw nito, pagkatapos nito, matapos na inilarawan ang likas na katangian ng paggalaw ng mga particle, matapat niyang nilagdaan ang kanyang sariling kawalan ng lakas upang ipaliwanag ang pinagmulan ng ang magulong kilusang ito. Gayunpaman, bilang isang maselang eksperimento, nalaman ni Brown na ang gayong magulong paggalaw ay katangian ng anumang mga microscopic na particle, ito man ay pollen ng halaman, mga mineral na suspensyon, o anumang durog na sangkap sa pangkalahatan.
slide 3
Ito ang thermal movement ng pinakamaliit na particle na nasuspinde sa isang likido o gas. Ang mga brown na particle ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng mga epekto ng molekular. Dahil sa randomness ng thermal motion ng mga molekula, ang mga epektong ito ay hindi kailanman nagbabalanse sa isa't isa. Bilang resulta, ang bilis ng isang Brownian particle ay random na nagbabago sa magnitude at direksyon, at ang trajectory nito ay isang kumplikadong zigzag na linya.
slide 4
MGA PWERSA NG INTERAKSYON
Kung walang mga kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molekula, kung gayon ang lahat ng mga katawan sa ilalim ng anumang mga kondisyon ay nasa isang gas na estado lamang. Ngunit ang mga puwersa ng pagkahumaling lamang ay hindi maaaring matiyak ang pagkakaroon ng matatag na mga pormasyon ng mga atomo at molekula. Sa napakaliit na distansya sa pagitan ng mga molekula, kinakailangang kumilos ang mga salungat na pwersa. Dahil dito, ang mga molekula ay hindi tumagos sa isa't isa at ang mga piraso ng bagay ay hindi kailanman lumiliit sa laki ng isang molekula.
slide 5
Bagaman, sa pangkalahatan, ang mga molekula ay neutral sa elektrisidad, gayunpaman, ang mga makabuluhang puwersang elektrikal ay kumikilos sa pagitan nila sa maikling distansya: mayroong isang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga electron at atomic nuclei ng mga kalapit na molekula.
slide 6
Pinagsama-samang ESTADO NG SUBSTANCE
Depende sa mga kondisyon, ang parehong substansiya ay maaaring nasa iba't ibang estado ng pinagsama-samang. at interaksyon ng mga molekula.
Slide 7
Slide 8
ISTRUKTURA NG MGA GASE
Lumalawak ang gas hanggang sa mapuno nito ang buong volume na nakalaan dito. Kung isasaalang-alang natin ang gas antas ng molekular, makikita natin ang mga molekula na random na nagmamadali at nagbabanggaan sa isa't isa at sa mga dingding ng sisidlan, na, gayunpaman, ay halos hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Kung dagdagan o babawasan mo ang dami ng sisidlan, ang mga molekula ay muling ipapamahagi sa bagong dami
Slide 9
1. Ang mga molekula ay hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa 2. Ang mga distansya sa pagitan ng mga molekula ay sampu-sampung beses na mas malaki kaysa sa laki ng mga molekula 3. Ang mga gas ay madaling ma-compress 4. Mataas na bilis ng mga molekula 5. Sakupin ang buong volume ng sisidlan 6. Mga epekto ng mga molekula lumikha ng presyon ng gas
Slide 10
STRUCTURE NG LIQUIDS
Ang isang likido sa isang naibigay na temperatura ay sumasakop sa isang nakapirming dami, gayunpaman, ito ay tumatagal din ng anyo ng isang punong sisidlan - ngunit mas mababa lamang sa antas ng ibabaw nito. Sa antas ng molekular, ang pinakamadaling paraan upang mag-isip ng isang likido ay bilang mga spherical na molekula na, bagama't malapit silang makipag-ugnayan sa isa't isa, ay may kalayaang gumulong sa isa't isa, tulad ng mga bilog na kuwintas sa isang garapon. Ibuhos ang isang likido sa isang sisidlan - at ang mga molekula ay mabilis na kumakalat at punan ang ibabang bahagi ng dami ng sisidlan, bilang isang resulta, ang likido ay magkakaroon ng hugis nito, ngunit hindi kumalat sa buong dami ng sisidlan.
slide 11
1. Mayroong interaksyon sa pagitan ng mga molekula 2. Malapit na lapit ng mga molekula 3. Ang mga molekula ay gumagalaw sa pamamagitan ng "paglukso" 4. Mababang compressibility ng mga likido 5. Hindi nila pinapanatili ang kanilang hugis, ngunit pinapanatili ang kanilang volume
Parang gumagalaw ng walang dahilan. Pagbubukas ng halaga Brownian mga galaw . paggalaw ay nagpakita na ang lahat ng katawan ay binubuo ng hiwalay na ... , na nasa patuloy na kaguluhan paggalaw. Ang katotohanan ng pagkakaroon Brownian mga galaw nagpapatunay sa molekular na istruktura ng bagay. Ginamit...
... "mga modelo ng mundo". 1 Ipakita ang kahalagahan ng diffusion at Brownian mga galaw para sa iba't ibang sangay ng pisika. Pagbuo ng pang-agham na pananaw. ... libreng espasyo? 1. paggalaw 3. Patuloy na magulo paggalaw mga molekula 2. Pagsasabog 4. paggalaw at pagsasabog 5 Ni...
Diploma: Pananaliksik ng fractal model...
Paksa thesis: Isang pag-aaral ng fractal model Brownian mga galaw Mag-aaral: X Supervisor: X 1 Mga pangunahing kahulugan Continuous Gaussian... s 2 1 2H t 2H ts 2H ay tinatawag na fractal Brownian paggalaw(FBD) na may Hurst self-similarity index 0 H 1. Kapag...
Molecular physics (electronic na aklat-aralin...
Binibigyang-daan kang makakita ng mga indibidwal na atom at molekula. paggalaw paggalaw- magulo paggalaw maliit (na may mga sukat na ilang micron o mas kaunti ... ang mga posisyon sa mga tuwid na linya ay nagbibigay ng isang kondisyon na larawan mga galaw. Mga konklusyon sa teorya Brownian paggalaw. . ay sumasang-ayon sa eksperimento...
Sa mga obserbasyon sa pamamagitan ng mikroskopyo...", kung saan inilarawan niya ang kanyang natuklasan paggalaw Brownian mga particle. paggalaw- ito ay thermal paggalaw mga particle na nasuspinde sa isang likido o gas. 1827...
Ang mga gilid ng bola ay tumalon sa isang bagong lokasyon. paggalaw- ito ay magulo paggalaw maliliit na particle ng isang solid matter sa ilalim ng epekto ng mga molekula ... likido o gas kung saan matatagpuan ang mga particle na ito. paggalaw Pagsasabog Ang kababalaghan ng kusang pagtagos ng mga particle ng isang sangkap sa ...
... : Thermal paggalaw mga molekula sa isang gas: paggalaw- ito ay thermal paggalaw maliliit na particle na nasuspinde sa isang likido o gas. paggalaw : Brownian particle sa mga molecule: Trajectory mga galaw 3 - x Brownian mga particle...
Sa kanyang pananaliksik sa teorya ng init, Brownian paggalaw. Sa artikulong 1905 O paggalaw mga particle na nasuspinde sa isang likido sa pamamahinga, kinakailangan ... at ang formula nito para sa Brownian mga galaw pinapayagan upang matukoy ang bilang ng mga molekula. Kung gumagana sa teorya Brownian mga galaw nagpatuloy at lohikal na natapos ...
slide 1
Brownian motion.
Nakumpleto ni: Bakovskaya Julia at Vozniak Albina, mga mag-aaral ng ika-10 baitang Sinuri ni: Tsypenko L.V., guro ng pisika noong 2012
slide 2
Brownian motion - sa natural na agham, ang random na paggalaw ng mikroskopiko, nakikita, nasuspinde sa isang likido (o gas) na mga solidong particle (mga particle ng alikabok, mga particle ng pollen ng halaman, at iba pa), na sanhi ng thermal motion ng mga particle ng isang likido ( o gas). Ang mga konsepto ng "Brownian motion" at "thermal motion" ay hindi dapat malito: Brownian motion ay isang resulta at ebidensya ng pagkakaroon ng thermal motion.
slide 3
Ang kakanyahan ng kababalaghan
Ang paggalaw ng Brown ay nangyayari dahil sa katotohanan na ang lahat ng likido at gas ay binubuo ng mga atomo o molekula - ang pinakamaliit na mga particle na nasa patuloy na magulong thermal motion, at samakatuwid ay patuloy na itinutulak ang Brownian particle na may iba't ibang partido. Napag-alaman na ang malalaking particle na mas malaki sa 5 µm ay halos hindi nakikilahok sa Brownian motion (sila ay hindi kumikibo o sediment), ang mas maliliit na particle (mas mababa sa 3 µm) ay umuusad sa napakakomplikadong trajectory o umiikot. Kapag ang isang malaking katawan ay nahuhulog sa daluyan, ang mga pagkabigla na nangyayari sa malaking bilang ay naa-average at bumubuo ng isang pare-parehong presyon. Kung ang isang malaking katawan ay napapalibutan ng isang daluyan sa lahat ng panig, kung gayon ang presyon ay praktikal na balanse, tanging ang nakakataas na puwersa ng Archimedes ay nananatili - ang gayong katawan ay maayos na lumulutang o lumulubog. Kung ang katawan ay maliit, tulad ng isang Brownian particle, kung gayon ang pagbabagu-bago ng presyon ay magiging kapansin-pansin, na lumikha ng isang kapansin-pansing random na pagbabago ng puwersa, na humahantong sa mga oscillations ng butil. Ang mga brown na particle ay karaniwang hindi lumulubog o lumulutang, ngunit sinuspinde sa isang daluyan.
slide 4
Pagtuklas ng Brownian motion
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay natuklasan ni R. Brown noong 1827, nang siya ay nagsasagawa ng pananaliksik sa pollen ng halaman. Ang Scottish botanist na si Robert Brown (kung minsan ang kanyang apelyido ay isinalin bilang Brown) sa kanyang buhay, bilang pinakamahusay na connoisseur ng mga halaman, ay nakatanggap ng pamagat ng " prinsipe ng mga botanista." Nakagawa siya ng maraming magagandang tuklas. Noong 1805, pagkatapos ng apat na taong ekspedisyon sa Australia, dinala niya sa England ang humigit-kumulang 4,000 species ng mga halaman sa Australia na hindi alam ng mga siyentipiko at naglaan ng maraming taon sa pag-aaral ng mga ito. Nailalarawan ang mga halamang dinala mula sa Indonesia at Gitnang Africa. Nag-aral ng pisyolohiya ng halaman, unang inilarawan nang detalyado ang nucleus ng isang selula ng halaman. Petersburg Academy of Sciences ay ginawa siyang honorary member. Ngunit ang pangalan ng siyentipiko ay kilala ngayon hindi dahil sa mga gawaing ito. Noong 1827, nagsagawa ng pananaliksik si Brown tungkol sa pollen ng halaman. Siya, sa partikular, ay interesado sa kung paano ang pollen ay kasangkot sa proseso ng pagpapabunga. Minsan, sa ilalim ng mikroskopyo, napagmasdan niya ang mga pinahabang butil ng cytoplasmic na nasuspinde sa tubig na nakahiwalay sa mga pollen cell ng planta ng North American na Clarkia pulchella (medyo clarkia). Biglang nakita ni Brown na ang pinakamaliit na matitigas na butil, na halos hindi makita sa isang patak ng tubig, ay patuloy na nanginginig at lumilipat sa iba't ibang lugar. Nalaman niya na ang mga paggalaw na ito, sa kanyang mga salita, "ay hindi nauugnay sa alinman sa mga daloy sa likido o sa unti-unting pagsingaw nito, ngunit likas sa mga particle mismo." Ngayon, upang maulit ang obserbasyon ni Brown, sapat na ang magkaroon ng isang hindi masyadong malakas na mikroskopyo at gamitin ito upang suriin ang usok sa isang itim na kahon, na iluminado sa isang butas sa gilid na may sinag ng matinding liwanag. Sa isang gas, ang kababalaghan ay nagpapakita ng sarili nang mas malinaw kaysa sa isang likido: ang maliliit na patak ng abo o uling (depende sa pinagmulan ng usok) ay nakikitang nakakalat na liwanag, na patuloy na tumalon pabalik-balik. Posible rin na obserbahan ang Brownian motion sa ink solution: sa isang magnification na 400x, ang paggalaw ng mga particle ay madaling makilala. Gaya ng kadalasang nangyayari sa agham, maraming taon na ang lumipas, natuklasan ng mga istoryador na noong 1670, ang imbentor ng mikroskopyo, ang Dutchman na si Anthony Leeuwenhoek, ay maliwanag na naobserbahan ang isang katulad na kababalaghan, ngunit ang pambihira at di-kasakdalan ng mga mikroskopyo, ang embryonic na estado ng molecular science. sa oras na iyon ay hindi nakakaakit ng pansin sa obserbasyon ni Leeuwenhoek, samakatuwid ang pagtuklas ay nararapat na maiugnay kay Brown, na unang nag-aral at inilarawan ito nang detalyado.
1 slide
Nakumpleto ang gawain ni: Makarova Ekaterina, mag-aaral ng ika-7 baitang, sekondaryang paaralan ng GOU No. 546, Superbisor ng Moscow: Kazakova Yu.V., guro ng pisika
2 slide
Noong 1827, si Brown, na sinusuri ang mga cytoplasmic na butil na nasuspinde sa tubig na nakahiwalay sa mga pollen cell ng planta ng North American na Clarkia pulchella sa ilalim ng mikroskopyo, ay hindi inaasahang natuklasan na sila ay patuloy na nanginginig at lumilipat sa iba't ibang lugar.
3 slide
Layunin ng gawain: upang obserbahan at pag-aralan ang Brownian motion ng mga particle na nasuspinde sa tubig. Layunin ng pag-aaral: Brownian motion. Paksa ng pag-aaral: mga tampok ng pagmamasid at ang likas na katangian ng Brownian motion. Lugar ng trabaho: Educational and Scientific Radiophysical Center ng Moscow State Pedagogical University
4 slide
Layunin ng pananaliksik: Upang pag-aralan ang kasaysayan ng pagkatuklas ng Brownian motion. Upang pag-aralan ang kahalagahan ng pagtuklas ng Brownian motion para sa pag-unlad ng agham. Alamin ang impluwensya iba't ibang salik sa likas na katangian ng Brownian motion. Magsagawa ng isang eksperimento upang obserbahan ang Brownian motion. Mga pamamaraan ng pananaliksik: Ang pag-aaral ng literatura at mga materyales mula sa mga site sa Internet sa paksang ito. Pag-aaral sa katangian ng Brownian motion sa tulong ng isang modelo. Pagmamasid ng Brownian motion.
5 slide
Lumilitaw noong 1824 bagong uri mikroskopyo, na nagbibigay ng isang magnification ng 500-1000 beses. Ginawa niyang posible na palakihin ang mga particle, hanggang sa sukat na 0.1-1 mm. Ngunit sa kanyang artikulo, partikular na binibigyang-diin ni Brown na mayroon siyang ordinaryong biconvex lens, na nangangahulugan na maaari niyang palakihin ang mga bagay nang hindi hihigit sa 500 beses, iyon ay, mga particle nadagdagan sa sukat na 0.05-0.5 mm lamang. Ang laki ng mga pollen cell ay mula 2.5 µm hanggang 250 µm. Ang mga brownian particle ay may sukat na 0.1–1 µm. Mga mikroskopyo ng ika-18 siglo
6 slide
Noong unang bahagi ng 1670, ang imbentor ng mikroskopyo, ang Dutchman na si Anthony Leeuwenhoek, ay maaaring nakakita ng isang katulad na kababalaghan, dahil ang kanyang mikroskopyo ay nagbigay ng isang magnification ng hanggang sa 300 beses, ngunit ang embryonic na estado ng molekular na agham sa oras na iyon ay hindi nakakuha ng pansin sa obserbasyon ni Leeuwenhoek. Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723)
7 slide
Isang sipi mula sa tula ni Lucretius Cara na "On the Nature of Things" Tingnan mo: sa tuwing ang sikat ng araw ay tumagos sa ating mga tirahan at tumatagos sa dilim kasama ang mga sinag nito, Makakakita ka ng maraming maliliit na katawan sa kawalan, kumikislap, Nagmamadaling pabalik-balik sa nagniningning na liwanag...
8 slide
Mababang temperatura(1 min) Mataas na temperatura (1 min) Paghahambing ng mga pattern ng paggalaw ng particle gamit ang Brownian motion model
9 slide
Mga konklusyon: Ang mga particle ng Brownian ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng mga random na epekto ng mga molekula. Magulo ang Brownian motion. Ayon sa tilapon ng butil, maaaring hatulan ng isa ang intensity ng paggalaw, mas maliit ang masa ng particle, mas matindi ang paggalaw. Ang intensity ng Brownian motion ay direktang nakasalalay sa temperatura. Brownian motion ay hindi tumitigil.
10 slide
Marian Smoluchowski (1872–1917) Unang nagbigay ng mahigpit na paliwanag ng Brownian motion noong 1904
11 slide
Si Albert Einstein (1879-1955) ay lumikha ng unang quantitative theory ng Brownian motion noong 1905. Sa pamamagitan ng paggamit paraang istatistikal nakuha niya ang isang formula para sa average na halaga ng squared displacement ng isang Brownian particle: kung saan ang B ay ang particle mobility, na inversely proportional sa lagkit ng medium at particle size, t ay ang oras ng pagmamasid, T ay ang temperatura ng likido.< r 2 >= 6kTBt
12 slide
Jean-Baptiste Perrin (1870 - 1942) Noong 1906 nagsimula siyang magsagawa ng mga eksperimento na nagpapatunay sa teorya ni Einstein. Sa pagbubuod noong 1912, ipinahayag niya: “Ang atomic theory ay nagtagumpay. Sa sandaling marami, ang mga kalaban nito ay natalo at isa-isa nilang tinalikuran ang kanilang mga pananaw, sa mahabang panahon na itinuturing na makatwiran at kapaki-pakinabang. Noong 1926 natanggap ni Perrin Nobel Prize para sa kanyang trabaho sa "discrete nature of matter"
13 slide
Brownian motion ng gum particles sa tubig. Ang mga tuldok ay nagmamarka ng sunud-sunod na posisyon ng particle pagkatapos ng 30 s. Ang mga obserbasyon ay ginawa sa ilalim ng isang mikroskopyo sa isang magnification ng approx. 3000. Laki ng butil mga 1 micron. Ang isang cell ay tumutugma sa layo na 3.4 µm.
14 slide
MICROSCOPE NIKON Eclipse LV 100 Video camera Eyepiece Object stage Objective Monitor Screws para sa pahalang na paggalaw ng object stage Mga turnilyo sa pagsasaayos ng sharpness
15 slide
16 slide
17 slide
18 slide
19 slide
20 slide
21 slide
22 slide
Konklusyon: 1. Ang paggalaw ng Brown ay maaaring aksidenteng naobserbahan ng mga siyentipiko bago si Brown, ngunit dahil sa di-kasakdalan ng mga mikroskopyo at kawalan ng pag-unawa sa istruktura ng molekular ng mga sangkap, hindi ito pinag-aralan ng sinuman. Pagkatapos ni Brown, pinag-aralan ito ng maraming siyentipiko, ngunit walang makapagbigay sa kanya ng paliwanag. 2. Ang paglikha ng quantitative theory ng Brownian motion ni Einstein at ang pang-eksperimentong pagkumpirma nito ni Perrin ay naging posible upang makakumbinsi na patunayan ang pagkakaroon ng mga molekula at ang kanilang tuluy-tuloy na random na paggalaw. 3. Ang mga sanhi ng Brownian motion ay ang thermal motion ng mga molekula ng medium at ang kakulangan ng eksaktong kabayaran para sa mga epektong nararanasan ng particle mula sa mga molecule na nakapalibot dito. 4. Ang intensity ng Brownian motion ay apektado ng laki at masa ng Brownian particle, temperatura at lagkit ng likido. 5. Ang pagmamasid sa Brownian motion ay isang napakahirap na gawain, dahil ito ay kinakailangan: upang magamit ang isang mikroskopyo, upang ibukod ang impluwensya ng negatibo panlabas na mga kadahilanan(vibration, table tilt), obserbahan nang mabilis hanggang sa sumingaw ang likido.
24 slide
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
Yuldasheva Lolita
Talambuhay ni Robert Brown, karanasan sa pollen, mga sanhi ng Brownian motion.
I-download:
Preview:
Upang gamitin ang preview ng mga presentasyon, lumikha ng isang account para sa iyong sarili ( account) Google at mag-sign in: https://accounts.google.com
Mga slide caption:
Pagtatanghal sa physics "Brownian motion" ng isang 7th grade student ng GBOU secondary school No. 1465 na pinangalanang Admiral N.G. Kuznetsova Yuldasheva Lolita Guro ng Physics: L.Yu. Kruglova
Brownian motion
Talambuhay ni Robert Brown (1773-1858) British (Scottish) botanist ng huling bahagi ng ika-18 - unang kalahati ng ika-19 na siglo, morphologist at taxonomist ng halaman, natuklasan ng "Brownian movement". Ipinanganak noong Disyembre 21, 1773 sa Montrose sa Scotland, nag-aral sa Aberdeen, nag-aral ng medisina at botany sa Unibersidad ng Edinburgh noong 1789-1795. Noong 1795 pumasok siya sa Northern Regiment ng Scottish Militia, kung saan kasama niya sa Ireland. Dito nakolekta niya ang mga lokal na halaman at nakilala ang botanist na si Sir Joseph Banks. Ang masigasig na pag-aaral sa mga natural na agham ay nakakuha sa kanya ng pagkakaibigan ng mga Bangko, kung saan ang rekomendasyon ay hinirang siyang botanist sa isang ekspedisyon na ipinadala noong 1801 sa barkong Investigator (Eng. Investigator) sa ilalim ng utos ni Captain Flinders upang tuklasin ang baybayin ng Australia. Kasama ang artist na si Ferdinand Bauer, binisita niya ang ilang bahagi ng Australia, pagkatapos ay ang Tasmania at ang Bass Strait Islands. Higit sa lahat, interesado siya sa flora at fauna ng mga bansang ito. Noong 1805 bumalik si Brown sa Inglatera, dala ang humigit-kumulang 4,000 species ng mga halaman sa Australia, maraming ibon at mineral para sa koleksyon ng Banks; gumugol siya ng ilang taon sa pagbuo ng mayamang materyal na ito, na walang sinumang nagdala mula sa malalayong bansa. Inilarawan ang mga halaman na dinala mula sa Indonesia at Central Africa. Nag-aral ng pisyolohiya ng halaman, unang inilarawan nang detalyado ang nucleus ng isang selula ng halaman. Petersburg Academy of Sciences ay ginawa siyang honorary member. Ngunit ang pangalan ng siyentipiko ay kilala ngayon hindi dahil sa mga gawaing ito. Miyembro ng Royal Society of London (mula noong 1810). Mula 1810 hanggang 1820, si Robert Brown ang namamahala sa Linnean Library at sa malawak na koleksyon ng kanyang patron Banks, Presidente ng Royal Society of London. Noong 1820 siya ay naging librarian at tagapangasiwa ng botanical department ng British Museum, kung saan, pagkatapos ng pagkamatay ni Banks, ang mga koleksyon ng huli ay inilipat.
Ang karanasan ni Robert Brown Brown, sa tahimik ng kanyang opisina sa London noong 1827, ay pinag-aralan ang mga nakuhang specimen ng halaman sa pamamagitan ng mikroskopyo. Ang turn ay dumating sa pollen, na, sa katunayan, pinong butil. Pag-drop ng isang patak ng tubig sa takip na baso, si Brown ay nagdala ng isang tiyak na halaga ng pollen. Sa pagtingin sa mikroskopyo, natuklasan ni Brown na may kakaibang nangyayari sa focal plane ng mikroskopyo. Ang mga particle ng pollen ay patuloy na gumagalaw sa isang magulong paraan, hindi pinapayagan ang mananaliksik na makita ang mga ito. Nagpasya si Brown na sabihin sa kanyang mga kasamahan ang tungkol sa kanyang mga obserbasyon. Ang nai-publish na artikulo ni Brown ay may pamagat na tipikal sa masayang panahon na iyon: “Isang Maikling Ulat ng Microscopic na Obserbasyon na Isinagawa sa mga Particle noong Hunyo at Agosto, 1827, Nakapaloob sa Pollen ng Halaman; at sa pagkakaroon ng mga aktibong molecule sa organic at inorganic na katawan.
Brownian motion Ang obserbasyon ni Brown ay kinumpirma ng ibang mga siyentipiko. Ang pinakamaliit na particle ay kumikilos na parang buhay, at ang "sayaw" ng mga particle ay bumilis sa pagtaas ng temperatura at pagbaba ng laki ng butil at malinaw na bumagal kapag ang tubig ay pinalitan ng isang mas malapot na daluyan. Ang kamangha-manghang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi tumigil: maaari itong maobserbahan sa loob ng mahabang panahon. Noong una, inakala pa ni Brown na ang mga buhay na nilalang ay talagang nakapasok sa larangan ng mikroskopyo, lalo na dahil ang pollen ay ang mga male germ cell ng mga halaman, ngunit ang mga particle mula sa mga patay na halaman, kahit na mula sa mga natuyo isang daang taon na ang nakaraan sa mga herbarium, ay humantong din.
Pagkatapos ay nagtaka si Brown kung ito ba ang mga "elementarya na molekula ng mga nabubuhay na nilalang", na binanggit ng sikat na French naturalist na si Georges Buffon (1707-1788), ang may-akda ng 36-volume na Natural History. Ang palagay na ito ay nahulog nang magsimulang tuklasin ni Brown ang mga tila walang buhay na bagay; sa una ito ay napakaliit na mga particle ng karbon, pati na rin ang uling at alikabok mula sa hangin ng London, pagkatapos ay pino ang giniling na mga inorganikong sangkap: salamin, maraming iba't ibang mga mineral. "Ang mga aktibong molekula" ay nasa lahat ng dako: "Sa bawat mineral," isinulat ni Brown, "na nagawa kong gumiling sa alikabok sa isang lawak na maaari itong masuspinde sa tubig nang ilang panahon, natagpuan ko, sa mas malaki o mas maliit na dami, ang mga molekulang ito. .
Dapat kong sabihin na si Brown ay walang anumang pinakabagong mikroskopyo. Sa kanyang artikulo, partikular niyang idiniin na mayroon siyang ordinaryong biconvex lens, na ginamit niya sa loob ng ilang taon. At isinulat pa: "Sa buong pag-aaral, ipinagpatuloy ko ang paggamit ng parehong mga lente kung saan ako nagsimulang magtrabaho, upang magbigay ng higit na panghihikayat sa aking mga pahayag at upang gawin itong madaling ma-access hangga't maaari sa mga ordinaryong obserbasyon."
Ngayon, upang maulit ang obserbasyon ni Brown, sapat na ang magkaroon ng isang hindi masyadong malakas na mikroskopyo at gamitin ito upang suriin ang usok sa isang itim na kahon, na naiilaw sa isang butas sa gilid na may sinag ng matinding liwanag. Sa isang gas, ang kababalaghan ay nagpapakita ng sarili nang mas malinaw kaysa sa isang likido: ang maliliit na patak ng abo o uling (depende sa pinagmulan ng usok) ay nakikitang nakakalat na liwanag, na patuloy na tumalon pabalik-balik. Sa husay, ang larawan ay medyo makatwiran at kahit na visual. Ang isang maliit na sanga o surot ay dapat gumalaw sa humigit-kumulang sa parehong paraan, na itinutulak (o hinihila) sa iba't ibang direksyon ng maraming mga langgam. Ang mas maliliit na particle na ito ay talagang nasa leksikon ng mga siyentipiko, tanging walang nakakita sa kanila. Tinawag nila silang mga molekula; isinalin mula sa Latin, ang salitang ito ay nangangahulugang "maliit na masa."
Brownian particle trajectories
Ang mga brownian particle ay may sukat na 0.1–1 µm, i.e. mula sa isang libo hanggang isang sampung libo ng isang milimetro, kaya naman nalaman ni Brown ang kanilang paggalaw, na sinuri niya ang maliliit na butil ng cytoplasmic, at hindi ang pollen mismo (na kadalasang nagkakamali sa pag-uulat). Ang katotohanan ay ang mga pollen cell ay masyadong malaki. Kaya, sa meadow grass pollen, na dinadala ng hangin at nagiging sanhi ng mga allergic na sakit sa mga tao (hay fever), ang laki ng cell ay karaniwang nasa hanay na 20-50 microns, i.e. sila ay masyadong malaki upang obserbahan ang Brownian motion. Mahalaga rin na tandaan na ang mga indibidwal na paggalaw ng isang Brownian particle ay nangyayari nang napakadalas at sa napakaliit na distansya, kaya imposibleng makita ang mga ito, ngunit sa ilalim ng mikroskopyo, ang mga paggalaw na naganap sa isang tiyak na tagal ng panahon ay makikita. Tila ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng Brownian motion ay malinaw na napatunayan istraktura ng molekular bagay, ngunit kahit na sa simula ng ika-20 siglo. may mga siyentipiko, kabilang ang mga physicist at chemist, na hindi naniniwala sa pagkakaroon ng mga molekula. Ang teorya ng atomic-molecular ay nakakuha ng pagkilala nang dahan-dahan at nahihirapan.
Brownian motion at diffusion. Ang paggalaw ng mga particle ng Brown ay kamukhang-kamukha ng paggalaw ng mga indibidwal na molekula bilang resulta ng kanilang thermal motion. Ang kilusang ito ay tinatawag na diffusion. Bago pa man ang gawain ni Smoluchowski at Einstein, ang mga batas ng paggalaw ng mga molekula ay itinatag sa pinakasimpleng kaso ng gas na estado ng bagay. Ito ay lumabas na ang mga molekula sa mga gas ay gumagalaw nang napakabilis - sa bilis ng isang bala, ngunit hindi sila maaaring "lumipad palayo" nang malayo, dahil madalas silang bumangga sa iba pang mga molekula. Halimbawa, ang mga molekula ng oxygen at nitrogen sa hangin, na gumagalaw sa average na bilis na humigit-kumulang 500 m/s, ay nakakaranas ng higit sa isang bilyong banggaan bawat segundo. Samakatuwid, ang landas ng molekula, kung ito ay masusubaybayan, ay magiging isang kumplikadong putol na linya. Ang isang katulad na tilapon ay inilalarawan ng mga particle ng Brownian kung ang kanilang posisyon ay naayos sa ilang mga agwat ng oras. Ang parehong diffusion at Brownian motion ay isang kinahinatnan ng magulong thermal motion ng mga molekula at samakatuwid ay inilarawan ng magkatulad na mga relasyon sa matematika. Ang pagkakaiba ay ang mga molekula sa mga gas ay gumagalaw sa isang tuwid na linya hanggang sa bumangga sila sa iba pang mga molekula, pagkatapos nito ay nagbabago sila ng direksyon.
Ang isang Brownian particle, hindi tulad ng isang molekula, ay hindi nagsasagawa ng anumang "libreng flight", ngunit nakakaranas ng napakadalas na maliit at hindi regular na "mga jitters", bilang isang resulta kung saan ito ay random na lumilipat sa isang gilid o sa isa pa. Ipinakita ng mga kalkulasyon na para sa isang particle na may sukat na 0.1 microns, ang isang paggalaw ay nangyayari sa tatlong bilyong bahagi ng isang segundo sa layong 0.5 nm lamang (1 nm = m). Ayon sa angkop na pagpapahayag ng isang may-akda, ito ay nagpapaalala sa paggalaw ng isang walang laman na lata ng beer sa isang parisukat kung saan maraming tao ang nagtipon. Ang pagsasabog ay mas madaling obserbahan kaysa sa Brownian motion, dahil hindi ito nangangailangan ng mikroskopyo: ang mga paggalaw ay sinusunod hindi ng mga indibidwal na particle, ngunit sa kanilang malalaking masa, kinakailangan lamang upang matiyak na ang convection ay hindi nakapatong sa diffusion - paghahalo ng bagay bilang isang resulta ng mga daloy ng puyo ng tubig (ang mga ganitong daloy ay madaling mapansin, sa pamamagitan ng pag-drop ng isang patak ng isang kulay na solusyon, tulad ng tinta, sa isang baso ng mainit na tubig).
Mga sanhi ng Brownian motion. Ang Brownian motion ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang lahat ng likido at gas ay binubuo ng mga atomo o molecule - ang pinakamaliit na particle na nasa patuloy na magulong thermal motion, at samakatuwid ay patuloy na itinutulak ang Brownian particle mula sa iba't ibang panig. Napag-alaman na ang malalaking particle na mas malaki sa 5 µm ay halos hindi nakikilahok sa Brownian motion (sila ay hindi kumikibo o sediment), ang mas maliliit na particle (mas mababa sa 3 µm) ay umuusad sa napakakomplikadong trajectory o umiikot. Kapag ang isang malaking katawan ay nahuhulog sa daluyan, ang mga pagkabigla na nangyayari sa malaking bilang ay naa-average at bumubuo ng isang pare-parehong presyon. Kung ang isang malaking katawan ay napapalibutan ng isang daluyan sa lahat ng panig, kung gayon ang presyon ay praktikal na balanse, tanging ang nakakataas na puwersa ng Archimedes ay nananatili - ang gayong katawan ay maayos na lumulutang o lumulubog. Kung ang katawan ay maliit, tulad ng isang Brownian particle, kung gayon ang pagbabagu-bago ng presyon ay magiging kapansin-pansin, na lumikha ng isang kapansin-pansing random na pagbabago ng puwersa, na humahantong sa mga oscillations ng butil. Ang mga brown na particle ay karaniwang hindi lumulubog o lumulutang, ngunit sinuspinde sa isang daluyan.
