高3!布朗運動實質是什麼,布朗運動實質上反映了()分子的運動

2022-03-27 02:33:32 字數 2921 閱讀 1863

1樓:忘憂

微小粒子表現出的無規則運動。蘇格蘭植物學者r.布朗2023年在顯微鏡下觀察到,水中的花粉和其他懸浮的類似大小的顆粒不停地作無規則的折線運動。

以後,人們發現在溫度均勻和無外力作用的流體中都能觀察到微粒的這種運動,而把它稱為布朗運動。在布朗運動發現後的50年內,人們一直不瞭解這種運動的原因。2023年j.

德耳索提出,這是由於微小顆粒受到其周圍媒質分子不平衡碰撞所致。直到2023年a.愛因斯坦發表了關於布朗運動理論的**,這個理論不僅在實驗上可以檢驗,而且把布朗運動作為確定原子觀點的一個例子,成為分子運動論和統計力學發展的重要轉折點。

隨後,m. von斯莫盧霍夫斯基(1906)和p.朗之萬(1908)等學者發表了他們的理論,以及j.

b.佩蘭完成了他系統的實驗(1908)以後,才對布朗運動這一典型的隨機過程有了清晰的解釋。解釋的大意是:

微粒(直徑約10-7~10-5m)受到其周圍流體大數分子熱運動的不規則頻繁碰撞(液體分子對其碰撞每秒約1019次,氣體分子對其碰撞每秒約1015次),若某一瞬間在某一方面碰撞數大大超過其他方面的碰撞數,微粒就會產生一明顯位移。這種不平衡碰撞產生的力是一種漲落不定的淨作用力,它驅動著布朗粒子作無規則的運動。

實驗中觀察到的布朗運動是在兩次觀察時間間隔內的平均運動。附圖是顯微鏡下觀察到的布朗粒子的運動,圖中黑點是每隔30秒記錄下的布朗粒子的位置,其間聯線是布朗粒子經過流體分子約1016次碰撞後的平均位移,這個位移同過去的歷史情況無關。 設每隔τ秒測量一次粒子在水平面中位移在x方向的投影,當n很大時,在t=nτ秒內的n次位移δxi(i=1,2,……,n)滿足關係<δxiδxj>=0,而顆粒總位移的二次方等於粒子在n次位移中(δx2)的平均值的總和

它等價於大量的近獨立顆粒在 τ時間內位移二次方平均值的總和,這符合平衡統計的基本原理。

把布朗運動看作為一種巨分子的熱運動,由於布朗粒子相互碰撞的機會很小,可作為理想氣體巨分子系統看待,則在重力場中達到熱平衡後,它們的數密度按高度的分佈應遵從平衡統計的玻耳茲曼分佈,這已為佩蘭實驗所證實。佩蘭在實驗中測定的玻耳茲曼常數與現時公認的精確值是同數量級的。

愛因斯坦從對布朗粒子位移分佈和粒子數密度分佈的研究,得到它們都滿足擴散方程。從最簡單的一維自由擴散方程入手,解得這兩種分佈都具有高斯誤差率的分佈函式形式,從而匯出位移二次方平均值為

=2dt。

式中d是擴散係數,t是時間。設t=τ,由前面所提到的原理可知,等價於<(δx)2>。從漲落理論中布朗粒子運動的朗之萬方程出發,在不出現外力(比如選擇粒子運動在水平面 x 方向的投影)時,應用維裡定理對大數粒子求平均,再應用能量均分定理,在巨集觀短的時間(比如大於10-5秒)內,也可以匯出上式,並算出 ,此式稱為愛因斯坦關係。

式中k是玻耳茲曼常數,t是熱力學溫度,a是布朗粒子半徑,η是液體的粘滯係數。佩蘭的實驗證實了 <(δx)2> 同t和t成正比,同a和η成反比。這就證實了:

粒子的擴散實質是由於布朗運動產生了位移。大數布朗粒子在媒質中的遷移過程,就是擴散過程。

從布朗粒子曲折的位移中可窺測分子熱運動的概貌,這對統計力學理論,特別是漲落理論的驗證,起過重要作用。

布朗運動代表了一種隨機漲落現象,它的理論在其他許多領域也有重要應用。如對測量儀表測量精度限度的研究,對高倍放大的電訊電路中背景噪聲的研究等。在研究外界擾動對另一時刻物理量影響的因和果在時間上的聯絡時,引進時間相關函式的一個典型而又簡單的途徑就是布朗運動。

2樓:匿名使用者

……實質是固體小顆粒的運動,原因是小顆粒收到液體分子的不規則撞擊,反應了液體分子的不規則運動。樓上直接從百科上覆制,一看就不是高三狗→_→

3樓:匿名使用者

布朗運動是懸浮微粒的無規則運動

什麼是布朗運動,布朗運動實質上反映了什麼分子的運動

4樓:匿名使用者

布朗運動是將看起來連成一片的液體,在高倍顯微鏡下看其實是由許許多多分子組成的。液體分子不停地做無規則的運動,不斷地隨機撞擊懸浮微粒。當懸浮的微粒足夠小的時候,由於受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。

在某一瞬間,微粒在另一個方向受到的撞擊作用超強的時候,致使微粒又向其它方向運動,這樣,就引起了微粒的無規則的運動就是布朗運動。

布朗運動實質上反映了()分子的運動

5樓:冠軍國安

答案:懸浮微粒

附文----懸浮微粒不停地做無規則運動的現象叫做布朗運動例如,在顯微鏡下觀察懸浮在水中的藤黃粉、花粉微粒,或在無風情形觀察空氣中的煙粒、塵埃時都會看到這種運動。溫度越高,運動越激烈。它是2023年植物學家r.

布朗首先發現的。作布朗運動的粒子非常微小,直徑約10-7~10-5米, 在周圍液體或氣體分子的碰撞下,產生一種漲落不定的淨作用力,導致微粒的布朗運動。如果布朗粒子相互碰撞的機會很少,可以看成是巨大分子組成的理想氣體,則在重力場中達到熱平衡後,其數密度按高度的分佈應遵循玻耳茲曼分佈。

j.b.佩蘭的實驗證實了這一點,並由此相當精確地測定了阿伏伽德羅常量及一系列與微粒有關的資料。

2023年a.愛因斯坦根據擴散方程建立了布朗運動的統計理論。布朗運動的發現、實驗研究和理論分析間接地證實了分子的無規則熱運動,對於氣體動理論的建立以及確認物質結構的原子性具有重要意義,並且推動統計物理學特別是漲落理論的發展。

由於布朗運動代表一種隨機漲落現象,它的理論對於儀表測量精度限制的研究以及高倍放大電訊電路中背景噪聲的研究等有廣泛應用。

不只是花粉和小炭粒,對於液體中各種不同的懸浮微粒,都可以觀察到布朗運動。

在顯微鏡下看起來連成一片的液體,實際上是由許許多多分子組成的。液體分子不停地做無規則的運動,不斷地抓高年級微粒。懸浮的微粒足夠小時,受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。

在某一瞬間,微粒在另一個方向受到的撞擊作用強,致使微粒又向其它方向運動。這樣,就引起了微粒的無規則的布朗運動。

打字不易,如滿意,望採納。

6樓:匿名使用者

液體,水也行,反正不是固體小顆粒的分子運動

關於布朗運動,下列說法正確的是A布朗運動是指懸浮在

a 布朗抄運動是指懸浮在液體中的固襲體小顆粒的bai無規則運動.du故a正確.b 小顆粒由於zhi液體分子的碰撞衝力不dao平衡而引起運動的,布朗運動的無規則性反映了液體分子運動的無規則性.故b正確.c 物體分子的熱運動是永不停息做無規則熱運動,溫度越高運動越劇烈,則布朗運動越激烈.故c正確.d 固...

關於布朗運動,下列說法正確的是A布朗運動就是液體分

a 布朗 抄運動是懸浮微粒的無 bai規則運動,而組成小顆粒du的分子有成千上zhi萬個,顆粒的運動是大量分子集體 dao的運動,並不是顆粒分子的無規則運動.故a錯誤.b 布朗運動是液體分子對懸浮微粒的無規則撞擊的不平衡性引起的 溫度越高,分子熱運動的平均動能越大,碰撞的不平衡性越明顯 顆粒越小,碰...

關於布朗運動,下列說法正確的是A布朗運動就

a 布朗bai 運動是懸浮微粒的du無規zhi則運動dao,而組專成小顆粒的分子有成千上萬屬 個,顆粒的運動是大量分子集體的運動,並不是顆粒分子的無規則運動.故a錯誤.b 布朗運動是液體分子對懸浮微粒的無規則撞擊的不平衡性引起的 溫度越高,分子熱運動的平均動能越大,碰撞的不平衡性越明顯 顆粒越小,碰...