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布朗運(yùn)動(dòng)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎

2020-06-12 17:40:10文/董玉瑩

不是,但是它反映了分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。被分子撞擊的懸浮微粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫做布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)是將看起來連成一片的液體,在高倍顯微鏡下看其實(shí)是由許許多多分子組成的。液體分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),不斷地隨機(jī)撞擊懸浮微粒。

布朗運(yùn)動(dòng)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎

分子運(yùn)動(dòng)論(又稱氣體動(dòng)理論或分子動(dòng)理論)是描述氣體為大量做永不停息的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的粒子(原子或分子,物理學(xué)上一般不加區(qū)分,都稱作分子)。快速運(yùn)動(dòng)的分子不斷地碰撞其他分子或容器的壁。分子動(dòng)理論就是通過分子組分和運(yùn)動(dòng)來解釋氣體的宏觀性質(zhì),如壓強(qiáng)、溫度、體積等。分子動(dòng)理論認(rèn)為,壓強(qiáng)不是如牛頓猜想的那樣,來自分子之間的靜態(tài)排斥,而是來自以不同速度做熱運(yùn)動(dòng)的分子之間的碰撞。

分子太小而不能直接看到。顯微鏡下花粉顆粒或塵埃粒子做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)——布朗運(yùn)動(dòng),便是分子碰撞的直接結(jié)果。這可以作為分子存在的證據(jù)。分子動(dòng)理學(xué)的現(xiàn)代理論建立在波爾茲曼方程的基礎(chǔ)之上,對以上假設(shè)有所放寬,并將分子體積考慮進(jìn)去,因此可以精確描述稠密氣體。

分子動(dòng)理學(xué)的現(xiàn)代理論仍然要考慮的假設(shè)有,分子混沌性假設(shè),忽略量子效應(yīng)。如果氣體比較稠密,本體性質(zhì)只有小的梯度,可以應(yīng)用維里展開的方法研究,這方面的理論參見查普曼和恩斯克格的專著。對于稀薄氣體,本體性質(zhì)的梯度與分子的平均自由程相比較,這種情況叫克努森區(qū),可以對克努森數(shù)展開來研究。

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