Броундық қозғалыс

Броундық қозғалыс себебі — атом және молекула сияқты бөлшектердің жылулық қозғалысы

Броундық қозғалыс, браундық қозғалыс — сұйық не газ ішіндегі ұсақ бөлшектердің қоршаған орта молекулаларының соққысы әсерінен болатын бей-берекет қозғалысы. Мұны 1827 жылы ағылшын ғалымы Р. Броун (Браун) зерттеген.

Броундық қозғалыстың қарқындылығы уақытқа тәуелді емес. Бірақ ортаның температурасы жоғарылаған сайын және ортаның тұтқырлығы мен бөлшектердің мөлшері кеміген сайын Броундық қозғалыстың қарқындылығы артады. Броундық қозғалыстың толық теориясын 1905 — 06 жылы А. Эйнштейн және поляк физигі М. Смолуховский жасады. Броундық қозғалыстың болу себебі — орта молекулаларының жылулық қозғалысы және бөлшектердің орта молекулаларымен соқтығысуы кезінде алатын импульстерінің теңгерілмеуі. Орта молекулаларының соққысы бөлшектерді бей-берекет қозғалысқа келтіріп, олардың жылдамдығының шамасы мен бағытын шапшаң өзгертіп отырады. Егер бөлшектердің орны бірдей қысқа уақыт аралықтарында тіркеліп отырса, онда бөлшектердің траекториясы күрделі екендігі байқалады (суретті ).

Броундық қозғалыс атомдар мен молекулалардың бей-берекет жылулық қозғалысы жөніндегі молекула-кинетикалық теорияның ең көрнекті дәлелі болып есептеледі. Егер бақылау уақыты () жеткілікті ұзақ болса және орта молекулаларының бөлшекке әсер ету күші өзінің бағытын бірнеше рет өзгертсе (сыртқы күш әсер етпеген жағдайда), онда қандай да бір оське бөлшек ығысуы проекциясының орта квадраты төмендегі формуладан анықталады (Эйнштейн заңы): =2D мұндағы D — диффузия коэффициенті. Радиусы а-ға тең сфералық бөлшек үшін: D=kT/6a, мұндағы  — ортаның динамикалық тұтқырлығы, Т — температура. Эйнштейн заңындағы мен D шамаларының бір-біріне қатысы француз физигі Ж. Перрен мен швед физигі Т. Сведбергтің тәжірибелерінде дәлелденді. Соның нәтижесінде Больцман тұрақтысы және Авогадро тұрақтысы тәжірибе жүзінде нақтыланды. Броундық қозғалыс теориясы физикалық-химиялық дисперсті жүйеде қолданыс тапты. Ал метрологияда Броундық қозғалыс сезгіш құралдардың дәлдігін анықтайтын негізгі фактор болып есептеледі.

Пайдаланылған әдебиет

“Қазақ Энциклопедиясы”, ||-том