Nëse përzieni bojë ose bojë në ujë, dhe më pas shikoni këtë ujë nën një mikroskop, mund të shihni lëvizjen e shpejtë të grimcave më të vogla të blozës ose bojës në drejtime të ndryshme. Çfarë provokon lëvizje të tilla?
Kush zbuloi dhe kur
Në vitin 1827, biologu anglez Robert Brown vëzhgoi përmes një mikroskopi një pikë uji, e cila aksidentalisht mori një sasi të vogël poleni. Ai pa që grimcat më të vogla të polenit po kërcenin, duke lëvizur në mënyrë kaotike në lëng. Kështu u zbulua lëvizja Browniane e quajtur sipas këtij shkencëtari - lëvizja e grimcave më të vogla të tretura në një lëng ose gaz. Pasi vëzhgoi llojet e ndryshme të polenit në koleksionin e tij, biologu shpërndau mineralet pluhur në ujë.
Si rezultat, Brown ishte i bindur se një lëvizje e tillë kaotike ishte shkaktuar jo nga vetë lëngu dhe jo nga ndikimet e jashtme në lëng, por drejtpërdrejt nga lëvizja e brendshme e grimcës më të vogël. Kjo grimcë, për analogji me lëvizjen e vëzhguar, u quajt "grimca Brownian".
Zhvillimi i teorisë, ndjekësit e saj
Më vonë, zbulimi i Brown-it u konfirmua, u zgjerua dhe u specifikua, bazuar në teorinë kinetike molekulare, nga A. Einstein dhe M. Smoluchowski. Dhe fizikani francez Perrin, njëzet vjet më vonë, falë përmirësimit të mikroskopëve në procesin e studimit të lëvizjes së rastësishme të një grimce Brownian, konfirmoi ekzistencën e molekulave të duhura. Vëzhgimi i lëvizjes Brownian i lejoi Perrin të llogariste numrin e molekulave në 1 mol të çdo gazi dhe të nxirrte formulën barometrike.
Zbulimi i lëvizjes së një grimce Brownian shërbeu si provë e ekzistencës së grimcave shumë më të vogla, të padukshme as në mikroskop - molekulave të një lëngu dhe ndonjë substance tjetër. Janë molekulat që, me lëvizjen e tyre të vazhdueshme, detyrojnë grimcat e polenit, blozës ose bojës të lëvizin.
Përkufizimi dhe madhësia
Nëse shikoni grimcat e trupave të pajetë të pezulluara në ujë përmes një mikroskopi, do të vini re se kokrrat e madhësive të ndryshme sillen ndryshe. Grimcat relativisht voluminoze, që përjetojnë të njëjtin numër goditjesh nga të gjitha anët gjatë një periudhe të caktuar kohe, nuk fillojnë të lëvizin. Dhe grimcat e vogla për të njëjtin interval kohor marrin ndikime të njëanshme të pakompensuara, duke i shtyrë ato anash dhe lëvizin.
Cila është madhësia e një grimce Browniane të ekspozuar ndaj molekulave? Është vërtetuar në mënyrë empirike se kokrrat citoplazmike të polenit jo më të mëdha se 3 mikrometra (μm), ose 10-6 metra, ose 10-3milimetër. Grimcat më të mëdha nuk bëhen pjesëmarrëse në lëvizjen e vazhdueshme të zbuluar nga Brown.
Pra, le t'i përgjigjemi pyetjes "çfarë është një grimcë Brownian". Këto janë kokrrat më të vogla të një lënde me madhësi jo më shumë se 3 mikron, të cilat janë pezull në një lëng ose gaz, duke bërë lëvizje të vazhdueshme kaotike nën ndikimin e molekulave të mjedisit në të cilin ndodhen.
Teoria Kinetike Molekulare
Lëvizja Brownian nuk ndalet, nuk ngadalësohet në kohë. Kjo shpjegon konceptin e teorisë kinetike molekulare, e cila thotë se molekulat e çdo substance janë në lëvizje të vazhdueshme termike. Me rritjen e temperaturës së mjedisit, shpejtësia e lëvizjes së molekulave rritet, dhe në përputhje me rrethanat, grimca Brownian, e cila i nënshtrohet ndikimeve molekulare, gjithashtu përshpejtohet.
Përveç temperaturës së materies, shpejtësia e lëvizjes Brownian varet edhe nga viskoziteti i mediumit dhe madhësia e grimcës së pezulluar. Lëvizja do të arrijë shpejtësinë e saj maksimale kur temperatura e substancës që rrethon grimcën është e lartë, vetë substanca nuk do të jetë viskoze dhe grimcat e pluhurit do të jenë më të voglat.
Molekulat e një substance në të cilën ndodhen grimcat më të vogla, duke u përplasur rastësisht, zbatojnë një forcë rezultante (prodhojnë një shtytje), duke shkaktuar një ndryshim në drejtimin e lëvizjes së polenit. Por luhatje të tilla janë shumë të shkurtra në kohë dhe pothuajse menjëherë ndryshon drejtimi i forcës së aplikuar, gjë që çon në një ndryshim në drejtimin e lëvizjes.
Shembulli më i thjeshtë dhe më i qartë që ju lejon të kuptoni se çfarë është një grimcë Brownian është lëvizja e grimcave të pluhurit, të dukshme në një rreze dielli të zhdrejtë. Në vitet 99-55. para Krishtit e. poeti i lashtë romak Lucretius shpjegoi me saktësi shkakun e lëvizjes së çrregullt në poemën filozofike "Mbi natyrën e gjërave".
Shiko këtu: sa herë që kalon drita e diellit
Në banesat tona dhe errësira përshkon me rrezet e saj, Shumë trupa të vegjël në boshllëk, do të shihni, duke u dridhur, Duke nxituar përpara dhe mbrapa në një shkëlqim rrezatues drite.
A mund ta kuptoni nga kjo sa pa u lodhur
Fillimi i gjërave në zbrazëtinë e madhe është i shqetësuar.
Pra, për gjërat e mëdha, ndihmoni për të kuptuar
Gjëra të vogla, që përvijojnë rrugën e të kuptuarit të tyre.
Përveç kësaj, sepse duhet t'i kushtoni vëmendje
Për trazirat në trupat që dridhen në rrezet e diellit
Çfarë dini nga ajo materie dhe lëvizje, Çfarë ndodh në të në mënyrë të fshehtë dhe të fshehur nga pamja.
Sepse aty do të shihni sa grimca pluhuri ndryshojnë
Rruga nga goditjet e fshehura dhe fluturimi përsëri, Përgjithmonë mbrapa dhe mbrapa vrapimi në të gjitha drejtimet.
Shumë përpara ardhjes së teknologjisë moderne të zmadhimit, Lucretius, duke vëzhguar një analog të lëvizjes së parë nga Brown, arriti në përfundimin se grimcat më të vogla të materies ekzistojnë. Brown e konfirmoi këtë duke bërë një nga zbulimet më të rëndësishme shkencore.
