Brauna kustība

Brauna kustība ir ar aci vai mikroskopu novērojama šķidrumā (vai gāzē) iejauktu nelielu daļiņu siltumkustība. Šīs daļiņas kustas haotiski. Brauna kustība arī izskaidro tādu fizikālu parādību kā difūziju.

Brauna kustības novērošana

Brauna kustības shēma. Ar punktiem atzīmētie daļiņas stāvokļi noteikti pēc vienādiem laika intervāliem. Šie punkti savienoti ar taisnām līnijām. Patiesībā daļiņu trajektorijas ir daudz sarežģītākas.

Angļu botāniķis Roberts Brauns šo parādību pirmoreiz novēroja 1827. gadā, aplūkojot mikroskopā ūdenī iejauktas staipekņu sporas. Tagad parasti izmanto gumiguta krāsas daļiņas, kuras ūdenī nešķīst. Šīs daļiņas kustas haotiski, un kustība nekad neapsīkst. Paaugstinot temperatūru, kustības intensitāte pieaug.

Vielas daļiņu haotiska siltumkustība

Brauna kustību var novērot gāzē. Gaisā esošo puteklīšu vai dūmu kustība arī ir Brauna kustība.

Mūsdienās Brauna kustības jēdzienu izmanto daudz plašākā nozīmē. Tā, piemēram, Brauna kustība ir jutīgu mēraparātu rādītāju drebēšana. Tās cēlonis ir aparātu un apkārtējās vides atomu siltumkustība.

Brauna kustības izskaidrojums

Brauna kustību var izskaidrot, pamatojoties uz molekulāri kinētisko teoriju. Brauna kustības cēlonis ir tas, ka molekulu triecieni pret daļiņu nekompensē cits citu. Molekulām haotiski kustoties, impulsi, ko saņem daļiņa, piemēram, no kreisās un labās puses nav vienādi. Tāpēc rezultējošais spiediena spēks nav nulle un tas arī rada Brauna kustību.

Kā gāzē, tā arī šķidrumā spiedienam ir kaut kāda vidējā vērtība. Taču vienmēr pastāv nelielas gadījuma atšķirības no vidējās vērtības. Jo mazāks ir ķermeņa laukums, jo ievērojamākas ir tā spiediena spēka ralatīvās izmaiņas, kuras darbojas uz doto laukumu. Tā, piemēram, ja laukuma izmēri ir dažu molekulu diametru lielumā, tad uz to darbojošais spēks mainās lēcienveidā no nulles līdz kādai vērtībai brīdī, kad šajā laukumā trāpa molekula.

Brauna kustības molekulāri kinētisko teoriju izveidoja Alberts Einšteins 1905. gadā. Franču fiziķis Žans Perrēns pilnīgi pabeidza izveidot molekulāri kinētisko teoriju, izstrādādams Brauna kustības teoriju un to eksperimentāli apstiprinādams. Tika pierādīts, ka Brauna daļiņas piedalās šķidrumu un gāzu molekulu haotiskajā kustībā.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Brauna kustība.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)