відкриття явища
Броунівський рух - це безперервне, постійне хаотичний рух зважених в рідини (або газі) частинок. Що використовується зараз назву явище отримало на честь свого першовідкривача - англійського ботаніка Р. Броуна. У 1827 році їм було проведено експеримент, в результаті якого і було виявлено броунівський рух. Також вчений звернув увагу на те, що частинки не тільки пересуваються по навколишньому середовищу, а й обертаються навколо своєї осі. Оскільки в той час молекулярна теорія будови речовини ще не була створена, повністю проаналізувати процес Броун не зміг.
сучасні уявлення
В даний час вважається, що броунівський рух викликається зіткненням зважених в рідині або газі часток з молекулами речовини, що оточує їх. Останні знаходяться в постійному русі, званим тепловим. Вони-то і викликають хаотичний рух частинок, з яких складається будь-яка речовина. Важливо відзначити, що з цим явищем пов`язані два інших: що описується нами броунівський рух і дифузія (проникнення частинок однієї речовини в іншу). Розглядати ці процеси слід в комплексі, оскільки вони пояснюють один одного. Отже, за рахунок зіткнень з оточуючими молекулами, зважені в середовищі частинки знаходяться в безперервному русі, яке також є хаотичним. Хаотичність виражається в мінливості, як напряму, так і швидкості.
З точки зору термодинаміки
Відомо, що при підвищенні температури швидкість броунівського руху також підвищується. Ця залежність легко пояснюється рівнянням для опису середньої кінетичної енергії рухається частинки: E = mv2= 3kT / 2, де m - маса частинки, v - швидкість руху частинки, k - постійна Больцмана, і T - зовнішня температура. Як ми бачимо, квадрат швидкості руху підвішеною частки прямо пропорційний температурі, отже, при підвищенні температури зовнішнього середовища збільшується і швидкість. Відзначимо, що основним принципом, на основі якого складено рівняння, є рівність середньої кінетичної енергії рухомої частинки кінетичної енергії частинок, з яких складається середовище (тобто рідина або газ, в якій вона підвішена). Ця теорія була сформульована А. Ейнштейном і М. Смолуховським приблизно в один і той же час незалежно один від одного.
Рух броунівських часток
Підвішені в рідині або газі частинки рухаються по звивистій траєкторії, поступово віддаляючись від точки початку руху. Знову ж Ейнштейн і Смолуховський прийшли до висновку, що для вивчення руху броунівський частинки основне значення має не пройдений шлях або фактична швидкість, а її середнє зміщення за певний проміжок часу. Запропоноване Ейнштейном рівняння виглядає наступним чином: r2= 6kTBt. У цій формулі r - середнє зміщення підвішеною частки, B - її рухливість (ця величина, в свою чергу, знаходиться в зворотній залежності від в`язкості середовища та розміру частки), t - час. Отже, швидкість руху підвішеною частки тим вище, чим менше в`язкість середовища. Справедливість рівняння була експериментально доведена французьким фізиком Ж. Перреном.
