Braun zarrasi

Broun harakati , shuningdek, Broun harakati deb ataladi , ba'zi bir miqdor doimiy ravishda kichik, tasodifiy tebranishlarni boshdan kechiradigan har qanday jismoniy hodisalar. U Shotlandiya botaniki sharafiga nomlanganBunday tebranishlarni birinchi bo'lib o'rgangan Robert Braun (1827).

Braun zarrasi

Braun zarrasi
Barcha ommaviy axborot vositalarini ko'ring
Asosiy odamlar: Albert Eynshteyn Robert Braun Wendelin Verner Jan Perrin
Tegishli mavzular: harakat kinetik nazariyasi
Agar ma'lum bir muhitda Broun harakatiga tobe bo'lgan bir qancha zarralar mavjud bo'lsa va tasodifiy tebranishlar uchun afzal yo'nalish bo'lmasa, u holda ma'lum vaqt oralig'ida zarralar muhit bo'ylab bir tekis tarqalishga moyil bo'ladi. Shunday qilib, agar A va B ikkita qo'shni mintaqa bo'lsa va t vaqtida A zarralari B dan ikki baravar ko'p zarralarni o'z ichiga olsa, o'sha lahzada zarraning A dan chiqib B ga kirishi ehtimoli zarrachaning chiqib ketish ehtimolidan ikki baravar katta bo'ladi. B ga kirish uchun A. Moddaning yuqori konsentratsiyali hududlardan past konsentratsiyali hududlarga barqaror tarqalish tendentsiyasiga ega bo'lgan fizik jarayon deyiladi.diffuziya . Shuning uchun diffuziyani mikroskopik darajadagi Broun harakatining makroskopik ko'rinishi deb hisoblash mumkin. Shunday qilib, Broun zarrasining harakatini simulyatsiya qilish va uning o'rtacha harakatini hisoblash orqali diffuziyani o'rganish mumkin. Broun harakati nuqtai nazaridan o'rganiladigan son-sanoqsiz diffuziya jarayonlariga bir nechta misollar orasida ifloslantiruvchi moddalarning atmosfera orqali tarqalishi, yarim o'tkazgich orqali "teshiklar" ( elektr zaryad potentsiali ijobiy bo'lgan daqiqali hududlar ) va diffuziya kiradi. tirik organizmlarda suyak to'qimasi orqali kaltsiy.

Asli italiyalik fizik doktor Enriko Fermi matematik tenglamalar bilan doskada diagramma chizmoqda. taxminan 1950 yil.

BRITANNICA VIKTORINA
Fizika va tabiiy qonun
Qaysi kuch harakatni sekinlashtiradi? Har bir harakat uchun teng va qarama-qarshi nima bor? Bu fizika viktorinasini topshirishda E = mc square hech narsa yo'q.
Erta tergovlar
"Klassik Broun harakati" atamasi suyuqlik yoki gazda to'xtatilgan mikroskopik zarralarning tasodifiy harakatini tavsiflaydi . Braun o'sha paytda yangi kashf etilgan gulli o'simlik turi bo'lgan Clarkia pulchella'da urug'lanish jarayonini o'rganayotganida, mikroskop ostida suvda to'xtatilgan gulchanglar donalari ichidagi mikroskopik zarralarning "tez tebranish harakati" ni payqadi . Boshqa tadqiqotchilar bu hodisani avvalroq payqashgan, ammo Braun uni birinchi bo'lib o'rgangan. Dastlab u bunday harakatni hayotiy ahamiyatga ega deb hisoblagano'simliklarning erkak jinsiy hujayralariga xos bo'lgan faollik, lekin keyin u bir asrdan ortiq o'lgan o'simliklarning gulchanglari bir xil harakatni ko'rsatadimi yoki yo'qligini tekshirdi. Braun buni "o'simlik o'lganidan keyin ancha vaqt o'tgach, bu "molekulalar" tomonidan hayotiylik saqlanib qolgandek tuyuladigan juda kutilmagan haqiqat" deb atadi. Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, xuddi shunday harakatni nafaqat boshqa organik moddalar zarralari, balki shisha yoki granit chiplari va tutun zarralari bilan ham kuzatish mumkin. Va nihoyat, hodisaning jonsiz tabiatini shubhasiz qo'llab-quvvatlagan holda, u uni Buyuk Sfenks toshidagi suyuqlik bilan to'ldirilgan pufakchalarda ko'rsatdi .

Dastlabki tushuntirishlar , harakatni suyuqlikdagi termal konveksiya oqimlari bilan bog'ladi . Kuzatish shuni ko'rsatdiki, yaqin atrofdagi zarralar mutlaqo o'zaro bog'liq bo'lmagan faollikni ko'rsatdi, ammo bu oddiy tushuntirishdan voz kechildi. 1860-yillarga kelib, nazariy fiziklar Broun harakati bilan qiziqib, uning turli xarakteristikalari haqida izchil tushuntirish izlashdi: berilgan zarracha har qanday yoʻnalishda harakat qilish ehtimoli bir xil boʻlib koʻrindi; keyingi harakat o'tmishdagi harakatga mutlaqo aloqasi yo'qdek tuyuldi; va harakat hech qachon to'xtamadi. Bir yil davomida shisha ichida suspenziya muhrlangan tajriba (1865) Braun harakatining davom etishini ko'rsatdi. Ko'proq tizimli1889 yilda olib borilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, kichik zarrachalar hajmi va atrofdagi suyuqlikning past yopishqoqligi tezroq harakatga olib keladi.

Eynshteynning Broun harakati nazariyasi

Yuqori haroratlar Broun harakatining tezlashishiga olib kelganligi sababli, 1877 yilda uning sababi "suyuq muhitdagi termal molekulyar harakatda" ekanligi taxmin qilingan. Suyuqlik yoki gaz molekulalari doimo harakatda bo'lib, bir-biri bilan to'qnashib, oldinga va orqaga sakrab turadi, degan g'oyaning muhim qismidir.19-asrning uchinchi choragida fiziklar tomonidan ishlab chiqilgan gazlarning kinetik nazariyasiJeyms Klerk Maksvell ,Lyudvig Boltsmann vaRudolf Klauzius issiqlik hodisalarini tushuntirishda. Nazariyaga ko'ra, moddaning harorati moddaning molekulalari harakatlanadigan yoki tebranadigan o'rtacha kinetik energiyaga mutanosibdir. Bu harakat mikroskop ostida kuzatilishi mumkin bo'lgan kattaroq zarrachalarga qandaydir tarzda berilishi mumkinligini taxmin qilish tabiiy edi; agar rost bo'lsa, bu kinetik nazariyani tasdiqlaydigan birinchi bevosita kuzatiladigan effekt bo'ladi . Ushbu fikrlash yo'nalishi nemis fizigi Albert Eynshteynga olib keldi1905 yilda Braun harakatining miqdoriy nazariyasini ishlab chiqdi. Shunga o'xshash tadqiqotlar Braun harakati bo'yicha mustaqil ravishda va deyarli bir vaqtning o'zida Eynshteynnikidan biroz farq qiladigan usullarni qo'llagan polshalik fizik Marian Smoluxovski tomonidan amalga oshirildi.

Albert Eynshteynning Broun harakati nazariyasi va u qanday qilib Broun zarralari qanchalik harakat qilishiga asoslanib atomlarning o'lchamini olgani haqida bilib oling.
Albert Eynshteynning Broun harakati nazariyasi va u qanday qilib Broun zarralari qanchalik harakat qilishiga asoslanib atomlarning o'lchamini olgani haqida bilib oling.
Albert Eynshteynning Broun harakati nazariyasining tavsifi va u qanday qilib atomlarning o'lchamini olgan.
© MinutePhysics ( Britannica nashriyot hamkori )
Ushbu maqola uchun barcha videolarni ko'ring

Keyinchalik Eynshteyn yozgan ediki, uning asosiy maqsadi ma'lum o'lchamdagi atomlarning mavjudligini imkon qadar kafolatlaydigan faktlarni topish edi . Ushbu ishning o'rtasida u atom nazariyasiga ko'ra , to'xtatib qo'yilgan mikroskopik zarralarning kuzatiladigan harakati bo'lishi kerakligini aniqladi. Eynshteyn Braun harakati haqidagi kuzatishlar allaqachon tanish bo'lganini tushunmadi. Statistik mexanikaga asoslanib , u shunday mikroskopik zarracha uchun ikki qarama-qarshi tomondagi molekulyar bombardimon bosimi o'rtasidagi tasodifiy farq uning doimo chayqalishiga olib kelishini ko'rsatdi.oldi va orqasi. Kichikroq zarracha, kamroq yopishqoq suyuqlik va yuqori harorat har biri kuzatilishi mumkin bo'lgan harakat miqdorini oshiradi. Vaqt o‘tishi bilan zarracha o‘zining boshlang‘ich nuqtasidan chetlanishga moyil bo‘ladi va kinetik nazariyaga asoslanib, zarraning istalgan yo‘nalishda ma’lum masofaga ( x ) harakat qilish ehtimolini ( P ) hisoblash mumkin. diffuziya koeffitsienti ( D ) ma'lum bo'lgan muhitda ma'lum vaqt oralig'ida ( t ) davomida (uning harakatlanadigan umumiy masofasi x dan katta bo'ladi ), D ning o'zgarishi kvadratining o'rtacha yarmiga teng . x- yo'nalish. Bu “zichlik” ehtimollik formulasi P ni x ga nisbatan chizishga imkon beradi . Grafik tanishqo'ng'iroq shaklidagi Gauss "normal" egri chizig'i , odatda tasodifiy o'zgaruvchi ko'plab mustaqil, statistik jihatdan bir xil tasodifiy o'zgaruvchilar yig'indisi bo'lganda paydo bo'ladi, bu holda umumiy harakatga qo'shiladigan ko'plab kichik surishlar. Bu munosabat uchun tenglama

Tenglama.

ning kiritilishi1903 yilda ultramikroskop katta faolligini osonroq o'lchash mumkin bo'lgan ko'rinadigan kichik kolloid zarrachalarni yaratish orqali miqdoriy tadqiqotlarga yordam berdi. 1905 yildan 1911 yilgacha bunday turdagi bir qancha muhim o'lchovlar amalga oshirildi. Bu davrda frantsuz fizigiJan-Batist Perren Eynshteyn tahlilini tekshirishda muvaffaqiyat qozondi va bu ishi uchun u 1926-yilda fizika boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻldi . Uning ishi Broun harakatining fizik nazariyasini asoslab berdi va atom va molekulalarning haqiqiy jismoniy shaxslar sifatida mavjudligi haqidagi shubhaga barham berdi. .

Ushbu maqola yaqinda Erik Gregersen tomonidan qayta ko'rib chiqilgan va yangilangan .
mikrogravitatsiya
Uy
Fan
Fizika
Materiya va energiya
mikrogravitatsiya
fizika
Devid M. Xarland Tomonidan • Tarixni tahrirlash
Astronavtlar maxsus samolyot va ballistik parvoz yo'li bilan Yerdagi koinotning mikrogravitatsiyasini qanday taqlid qilishini bilib oling.
Astronavtlar maxsus samolyot va ballistik parvoz yo'li bilan Yerdagi koinotning mikrogravitatsiyasini qanday taqlid qilishini bilib oling.
Mikrogravitatsiyadagi hayotning turli jihatlari va Yerda qanday simulyatsiya qilinganligi.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Ushbu maqola uchun barcha videolarni ko'ring
mikrogravitatsiya , kosmosdagi ob'ektning tezlashuvga duchor bo'lish darajasining o'lchovi . Umuman olganda, bu atama nol tortishish va vaznsizlik bilan sinonim sifatida ishlatiladi , ammo mikro prefiks Yer yuzasidagi tortishish kuchining milliondan bir qismiga ( 10-6 ) ekvivalent tezlanishni bildiradi . Mikrogravitatsiya (mkg) o'lchov birligi sifatida ishlatilganda, ma'lum bir muhit , masalan, 20 mkg (20 mikrogravitatsiya) ni ta'minlovchi sifatida tavsiflanishi mumkin.

mikrogravitatsiya: yonish

mikrogravitatsiya: yonish
Barcha ommaviy axborot vositalarini ko'ring
Asosiy odamlar: Klod Nikolye Roberta Bondar Vubbo Okkels
Tegishli mavzular: tortishish harakati tortishish
Katta orbital transport vositasi uchunkosmik kema yokiMassa markazi boʻlgan Xalqaro kosmik stansiya (XKS) nozik eksperimentlarni oʻrnatish uchun eng yaxshi joy hisoblanadi, chunki markazdan uzoqlashgan sari tartibsizliklar ortadi. Shunda ham, ideal ekipajning faoliyati va yordamchi apparatlarning tebranishlari bilan buziladi. Ba'zi tebranishlarni "passiv" va "faol" stabilizatsiya tizimlari bilan susaytirish mumkin. Eng yaxshi holatda, kosmik kema atigi 10-5 g ni ta'minlay oladi. Erkin uchuvchi sun'iy yo'ldosh 10 −6 g ni ta'minlay oladi. ISS bortida uzoq muddatli maqsad faol stabilizatsiya tizimlarini 10-9 g yoki nanogravitatsiyaviy muhitga yaqinlashishdir.

Asli italiyalik fizik doktor Enriko Fermi matematik tenglamalar bilan doskada diagramma chizmoqda. taxminan 1950 yil.

BRITANNICA VIKTORINA
Fizika va tabiiy qonun
Qaysi kuch harakatni sekinlashtiradi? Har bir harakat uchun teng va qarama-qarshi nima bor? Bu fizika viktorinasini topshirishda E = mc square hech narsa yo'q.
Devid M. Xarland