布朗運(yùn)動(dòng)是什么意思
來源:高考網(wǎng)整理 2023-01-30 20:37:40
布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。其因由英國(guó)植物學(xué)家布朗所發(fā)現(xiàn)而得名。
1什么是布朗運(yùn)動(dòng)
被分子撞擊的懸浮微粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫做布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)是將看起來連成一片的液體,在高倍顯微鏡下看其實(shí)是由許許多多分子組成的。
液體分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),不斷地隨機(jī)撞擊懸浮微粒。當(dāng)懸浮的微粒足夠小的時(shí)候,由于受到的來自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。
在某一瞬間,微粒在另一個(gè)方向受到的撞擊作用超強(qiáng)的時(shí)候,致使微粒又向其它方向運(yùn)動(dòng),這樣就引起了微粒的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),即布朗運(yùn)動(dòng)。
2布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
無規(guī)則
每個(gè)液體分子對(duì)小顆粒撞擊時(shí)給顆粒一定的瞬時(shí)沖力,由于分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,每一瞬間,每個(gè)分子撞擊時(shí)對(duì)小顆粒的沖力大小、方向都不相同,合力大小、方向隨時(shí)改變,因而布朗運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的。
永不停歇
因?yàn)橐后w分子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的,所以液體分子對(duì)固體微粒的撞擊也是永不停息的.
顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
顆粒越小,顆粒的表面積越小,同一瞬間,撞擊顆粒的液體分子數(shù)越少,據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,少量分子同時(shí)作用于小顆粒時(shí),它們的合力是不可能平衡的。而且,同一瞬間撞擊的分子數(shù)越少,其合力越不平衡,又顆粒越小,其質(zhì)量越小,因而顆粒的加速度越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變,故顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
溫度越高,液體分子的運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子撞擊顆粒時(shí)對(duì)顆粒的撞擊力越大,因而同一瞬間來自各個(gè)不同方向的液體分子對(duì)顆粒撞擊力越大,小顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇,故溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
肉眼看不見
做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒很小,肉眼是看不見的,必須在顯微鏡才能看到。
布朗運(yùn)動(dòng)間接反映并證明了分子熱運(yùn)動(dòng)。
3布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生原因
1827年,蘇格蘭植物學(xué)家羅伯特·布朗發(fā)現(xiàn)水中的花粉及其它懸浮的微小顆粒不停地作不規(guī)則的曲線運(yùn)動(dòng),稱為布朗運(yùn)動(dòng)。人們長(zhǎng)期都不知道其中的原理。
50年后,J·德耳索提出這些微小顆粒是受到周圍分子的不平衡的碰撞而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)。后來得到愛因斯坦的研究的證明。布朗運(yùn)動(dòng)也就成為分子運(yùn)動(dòng)論和統(tǒng)計(jì)力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。
懸浮在液體或氣體中的微粒(線度~10-3mm)表現(xiàn)出的永不停止的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),如墨汁稀釋后碳粒在水中的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),藤黃顆粒在水中的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)……。而且溫度越高,微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。布朗運(yùn)動(dòng)代表了一種隨機(jī)漲落現(xiàn)象。
布朗運(yùn)動(dòng)是大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)懸浮的固體微粒各個(gè)方向撞擊作用的不均衡性造成的,所以布朗運(yùn)動(dòng)是大量液體分子集體行為的結(jié)果。
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