Броунівський рух

Броунівський рух (або браунівський рух) – це безперервний хаотичний рух малих частинок, звішених в рідині або газі (при цьому мається на увазі, що сила тяжіння не впливає на їх рух).

Це явище вперше спостерігав Роберт Броун (Браун, роки життя 1773 – 1858), коли розглядав в мікроскоп рух квіткового пилку, звішеного у воді. В наш час для таких спостережень використовують маленькі частини фарби гуммігут,яка не розчиняється у воді. В газі броунівський рух здійснюють, наприклад, звішені в повітрі частки пилу або диму.

Броунівський рух частинки виникає тому, що імпульси, з якими молекули рідини або газу діють на цю частинку, не компенсують один одного. Молекули середовища (тобто молекули газу або рідини) рухаються хаотично, тому їх удари призводять броунівську частку в безладний рух: броунівська частинка швидко змінює свою швидкість за напрямом і за величиною.

Броунівський рух – це тепловий рух, інтенсивність якого зростає зы зростанням температури середовища і продовжується необмежено довго без будь-яких видимих змін.
Інтенсивність броунівського руху також зростає зі зменшенням розміру і маси частинок, а також при зменшенні в’язкості середовища.

Броунівський рух служить найбільш наочним експериментальним підтвердженням існування атомів (молекул) і їх хаотичного теплового руху. Повна молекулярно-кінетична теорія броунівського руху була дана в 1905 – 1906 роках німецьким вченим Альбертом Ейнштейном (1879 – 1955) і польським фізиком Маріаном Смолуховским (1872 – 1917). У 1908 – 1911 роках французький учений Жан Перрен (1870 – 1942) провів серію експериментів з вивчення броунівського руху і остаточно підтвердив закономірності цього руху, передбачені на основі молекулярно-кінетичної теорії.

Якщо фіксувати положення частинки через невеликі рівні проміжки часу, наприклад, через кожні 30 секунд, то побудована таким методом траєкторія руху частинки буде являти собою ламану лінію. На рис. 1.2 представлена траєкторія руху частинки фарби гуммігута у воді (по Перрену). Радіус частинок становить 0,52*10-6 м, відстань між поділками сітки 3,4*10-6 м.

Траєкторія руху броунівської частинки

Рис. 1.2. Траєкторія руху броунівської частинки (частинок фарби гуммігута у воді по Перрену).

Броунівський рух, наприклад, в метрології, є основною причиною, по якій точність чутливих вимірювальних приладів обмежена, тому що тепловий рух атомів деталей приладів і навколишнього середовища викликає тремтіння стрілок вимірювальних приладів.