|
ბროუნის მოძრაობა
ჩვენთვის უკვე ცნობილია დიფუზია. ეს მოვლენა შეიძლება აიხსნას მხოლოდ მოლეკულების უწესრიგო მოძრაობით. მაგრამ მოლეკულების მოძრაობა ყველაზე ნათლად მტკიცდება მაშინ, როცა მიკროსკოპით ვაკვირდებით რაიმე მყარი ნივთიერების წყალში შეტივტივებულ მცირე ზომის ნაწილაკებს. ეს ნაწილაკები უწესრიგოდ მოძრაობენ. ამ მოძრაობას ბროუნის მოძრაობა ეწოდება.
ბროუნის მოძრაობა სითხეში (ან აირში) შეტივტივებულ ნაწილაკთა სითბური მოძრაობაა.
ინგლისელმა ბოტანიკოსმა ბროუნმა ეს მოვლენა პირველად 1827 წ. შეამჩნია, როცა ის მიკროსკოპით აკვირდებოდა წყალში შეტივტივებულ ლიკოპოდიუმის სპორებს. ეს ნაწილაკები ქაოსურად მოძრაობენ. მოძრაობა არასოდეს წყდება, მისი ინტენსიურობა იზრდება ტემპარატურის ზრდით. მე-5 სურათზე მოცემულია ბროუნის ნაწილაკთა მოძრაობის სქემა. ნაწილაკის მდებარეობანი, რომლებიც წერტილებითაა აღნიშნული, განსაზღვრულია დროის ტოლი შუალედების შემდეგ. ეს წერტილები წრფის მონაკვეთებითააა შეერთებული. სინამდვილეში ნაწილაკთა ტრაექტორია გაცილებით რთულია.
სურ.5. ბროუნის სამი ნაწილაკის მოძრაობის ტრაექტორია
|
ბროუნის მოძრაობას შეიძლება დავაკვირდეთ აირში. მას ასრულებს ჰაერში შეტივტივებული მტვრის ან ბოლის ნაწილაკები. ამჟამად ,,ბროუნის მოძრაობის'' ცნებას უფრო ფართო მნიშვნელობით იყენებენ. მაგალითად , ბროუნის მოძრაობას წარმოადგენს მგრძნობიარე გამზომ ყელსაწყოთა ისრების ცახცახი, რაც ხელსაწყოს დეტალების და გარემომცველი ნივთიერების ატომთა სითბური მოძრაობის შედეგია.
ბროუნის მოძრაობის ახსნა. ბროუნის მოძრაობა შეიძლება ავხსნათ მხოლოდ მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის საფუძველზე. ბროუნის მოძრაობის მიზეზი ისაა, რომ ნაწილაკზე მოლეკულების დაჯახებანი ერთმანეთს არ აკომპერსირებს. მე-6 სურათზე სქემატურად ნაჩვენებია ბროუნის ერთი ნაწილაკი და მისი მახლობელი მოლეკულების მდებარეობა. მოლეკულების ქაოსური მოძრაობისას ბროუნის ნაწილაკისათვის გადაცემული იმპულსები. მაგალითად, მარცხნიდან და მარჯვნიდან, ერთნაირი არაა.
|
სურ. 7. ბროუნის მოძრაობა.
|
სურ. 6. ბროუნის ნაწილაკი მოლეკულების გარემოცვაში.
|
ამიტომ ნულისაგან განსხვავებულია ჯამური წნევის ძალა, რომელიც იწვევს ბროუნის ნაწილაკის მოძრაობის ცვლილებას. საშუალო წნევას განსაზღვრული სიდიდე აქვს როგორც აირში, ისე სითხეში. მაგრამ ხშირია საშუალო მნიშვნელობიდან უმნიშვნელო შემთხვევითი გადახრა. რაც უფრო მცირეა სხეულის ზედაპირი, მით უფრო საგრძნობია მის ფართობზე მოქმედი წნევის ძალის ფარდობით ცვლილება. მაგალითად, თუ ფართობის ზომა მოლეკულის რამდენიმე დიამეტრის რიგისაა, მაშინ მასზე მოქმედი ძალა მოლეკულების შეხლისას ნახტომისებურად იცვლება ნულიდან რაღაც მნიშვნელობამდე.
ბროუნის მოძრაობის მოლეკულურ-კინეტიკური თეორია მოგვცა ა.აინშტაინმა 1905 წ. მას შემდეგ, რაც შეიქმნა ბროუნის მოძრაობის თეორია და ფრანგმა ფიზიკოსმა ჟ.პერენმა ექსპერიმენტულად დაადასტურა იგი, მოლეკულურ-კინეტიკურმა თეორიამ საბოლოოდ გაიმარჯვა. დამტკიცდა, რომ ბროუნის ნაწილაკები მონაწილეობენ სითხის ან აირის მოლეკულების ქაოსურ მოძრაობაში.
| 
