Ruchy Browna
Ruchy Browna – chaotyczne ruchy cząstek w płynie (cieczy lub gazie), wywołane zderzeniami zawiesiny z cząsteczkami płynu.
W 1827 roku szkocki biolog Robert Brown obserwując przez mikroskop pyłki kwiatowe w zawiesinie wodnej dostrzegł, iż znajdują się one w nieustannym, chaotycznym ruchu. Ruchy Browna obserwuje się dla mikroskopijnych, mniejszych niż mikrometr, cząstek zawiesiny bez względu na ich rodzaj. Cząsteczki poruszają się ciągle, a ich ruch nie słabnie. Prędkość ruchu jest większa dla mniejszych cząstek i wyższej temperatury.
Opis ruchów Browna
Wyjaśnienie ruchów Browna przez termiczne ruchy cząsteczek wody zasugerował w 1877 Joseph Delsaulx[1][2]. Matematyczny opis ruchów Browna podali niezależnie Albert Einstein (1905) i Marian Smoluchowski[3] (1906). Obaj naukowcy zauważyli, że przypadkowe błądzenie pyłków jest wywołane bombardowaniem ich przez cząsteczki wody. Cząsteczki wody są dużo mniejsze, jest ich wiele oraz poruszają się bardzo szybko. Różnice w prędkości ruchu oraz liczby uderzających cząsteczek z poszczególnych stron są przyczyną ruchów drobin pyłku w cieczy. Smoluchowski stwierdził jednak, że za przesunięcia cząsteczek odpowiedzialne jest nie tyle bombardowanie, ile raczej fluktuacje ich gęstości w bezpośrednim sąsiedztwie zawiesiny. Na tej drodze Paul Langevin rozwinął dynamikę stochastyczną.
Matematycznym modelem fizycznego zjawiska ruchów Browna jest proces Wienera, który może być zastosowany do modelowania również w innych dziedzinach wiedzy, np. ekonomii.
Przykłady ruchów Browna
Ruchy Browna można zaobserwować np. w przypadku:
- drobin tłuszczu w mleku,
- pyłków kwiatowych w wodzie,
- drobin pigmentu w rozpuszczalniku.
Zobacz też
Przypisy
Linki zewnętrzne
- Bogdan Cichocki, Ruchy Browna, [w:] pismo „Delta”, deltami.edu.pl, kwiecień 1983, ISSN 0137-3005 [dostęp 2023-12-09] (pol.).