Ако смесите мастило или боя във вода и след това погледнете тази вода под микроскоп, можете да видите бързото движение на най-малките частици сажди или боя в различни посоки. Какво провокира такива движения?
Кой е открил и кога
През 1827 г. английският биолог Робърт Браун наблюдава под микроскоп капка вода, в която случайно попада малко количество цветен прашец. Той видя, че най-малките частици прашец танцуват, движейки се хаотично в течността. Така е открито Брауновското движение, наречено на този учен - движението на най-малките частици, разтворени в течност или газ. След като наблюдава различните видове прашец в колекцията си, биологът разтвори прахообразните минерали във вода.
В резултат на това Браун е убеден, че такова хаотично движение е причинено не от самата течност и не от външни влияния върху течността, а директно от вътрешното движение на най-малката частица. Тази частица, по аналогия с наблюдаваното движение, беше наречена "браунова частица".
Развитие на теорията, нейните последователи
По-късно откритието на Браун е потвърдено, разширено и уточнено, на базата на молекулярно-кинетична теория, от А. Айнщайн и М. Смолуховски. А френският физик Перен, двадесет години по-късно, благодарение на усъвършенстването на микроскопите в процеса на изучаване на произволното движение на Браунова частица, потвърди съществуването на същинските молекули. Наблюдението на Брауновото движение позволи на Перин да изчисли броя на молекулите в 1 мол от всеки газ и да изведе барометричната формула.
Откриването на движението на Браунова частица послужи като доказателство за съществуването на много по-малки частици, дори невидими в микроскоп - молекули на течност и всякакви други вещества. Молекулите са тези, които с постоянното си движение принуждават частиците прашец, сажди или боя да се движат.
Дефиниция и размер
Ако погледнете частиците на трупа, суспендирани във вода през микроскоп, ще забележите, че зърната с различни размери се държат различно. Сравнително обемните частици, които изпитват еднакъв брой удари от всички страни за определен период от време, не започват да се движат. И малките частици за същия интервал от време получават едностранни некомпенсирани удари, избутват ги настрани и се движат.
Какъв е размерът на Браунова частица, изложена на молекули? Емпирично е доказано, че цитоплазмените поленови зърна не по-големи от 3 микрометра (µm), или 10-6 метра, или 10-3милиметър. По-големите частици не стават участници в постоянното движение, открито от Браун.
И така, нека да отговорим на въпроса "какво е Браунова частица". Това са най-малките зърна от вещество с размер не повече от 3 микрона, които са суспендирани в течност или газ, извършвайки постоянно хаотично движение под въздействието на молекулите на средата, в която се намират.
Молекулярна кинетична теория
Брауновото движение не спира, не се забавя във времето. Това обяснява концепцията на молекулярно-кинетична теория, която казва, че молекулите на всяко вещество са в постоянно топлинно движение. С повишаване на температурата на средата скоростта на движение на молекулите се увеличава и съответно Браунова частица, която е подложена на молекулярни въздействия, също се ускорява.
В допълнение към температурата на материята, скоростта на Брауновото движение зависи и от вискозитета на средата и размера на суспендираната частица. Движението ще достигне максималната си скорост, когато температурата на веществото около частицата е висока, самото вещество няма да е вискозно и праховите частици ще бъдат най-малките.
Молекулите на вещество, в което са разположени най-малките частици, произволно се сблъскват, прилагат резултантна сила (произвеждат тласък), причинявайки промяна в посоката на движение на полените. Но такива флуктуации са много кратки във времето и почти веднага посоката на приложената сила се променя, което води до промяна в посоката на движение.
Най-простият и ясен пример, който ви позволява да разберете какво представлява Браунова частица, е движението на праховите частици, видими в наклонен слънчев лъч. През 99-55г. пр.н.е д. древният римски поет Лукреций обяснява точно причината за хаотичното движение във философската поема „За природата на нещата“.
Вижте тук: когато слънчевата светлина минава през
В нашите жилища и тъмнината прорязва със своите лъчи, Много малки тела в празнотата, ще видите, трептящи, Бързайки напред-назад в сияещ блясък на светлината.
Можете ли да разберете от това колко неуморно
Началото на нещата в необятната празнота е неспокойно.
Така че за страхотните неща помагайте да разберете
Малки неща, очертаващи пътя за тяхното разбиране.
Освен това, защото трябва да обърнете внимание
До суматохата в телата, трептящи на слънчевата светлина
Какво знаеш от това значение и движение, Какво се случва в него тайно и скрито от поглед.
Защото там ще видите колко прахови частици се променят
Пътят от скритите шокове и летене обратно, Завинаги напред-назад тичам във всички посоки.
Много преди появата на съвременната технология за увеличаване, Лукреций, наблюдавайки аналог на движението, видяно от Браун, стига до заключението, че съществуват най-малките частици материя. Браун потвърди това, като направи едно от най-важните научни открития.
