Brownsk bevægelse er den tilfældige bevægelse af partikler i en gas eller væske, der er forårsaget af den ulige bombardement af andre molekyler, der er i mediet. I 1827 bemærkede Robert bro .n først, at et pollenkorn ophængt i vand bevægede sig i et tilfældigt mønster. Senere i 1905 afledte Albert Einstein et kvantitativt udtryk for brunisk bevægelse ved hjælp af den kinetiske teori om molekyler.,
Sådan fungerer bro .nian motion: lad os sige, at en ping pong-kugle inde i en beholder repræsenterer partiklerne i en væske. Ifølge den kinetiske teori om molekyler er atomer konstant i bevægelse, hvilket fører til kollisioner og forårsager tilfældige bevægelser. Så når du har en anden større partikel i væsken, som en rød bold, kan du se, at den jiggles tilfældigt på grund af de andre ping pong bolde. Derfor repræsenterer den røde bold en partikel, der gennemgår brunisk bevægelse.,
ved Hjælp af statistisk analyse og empiriske beviser for, at Einstein afledte at forskydningen x, den korteste afstand fra den indledende til den endelige position af partikel, af en Brownsk partikel er lig med kvadratroden af 2Dt, hvor t er tiden, og D er den diffusion konstant, der bestemmes af Stokes-Einsteins formel og afhænger primært af, viskositet og temperatur af en væske. En større diffusionskonstant betyder, at forskydningen af en brunisk partikel også vil være større.
Vi kan se, at diffusion er en makroskopisk manifestation af brunisk bevægelse., I kogt vand og almindeligt ledningsvand vil vi se diffusionskonstanten på arbejde ved hjælp af farvestof: farvestoffet spreder sig hurtigere i kogt vand end det almindelige vand, da en større mængde tilfældige kollisioner opstår på grund af den højere temperatur, hvilket tvinger farvestoffet til at bevæge sig i en tilfældig sti, der spreder sig hurtigere. Det er Brunsk bevægelse!
Der er to typer brunisk bevægelse: upartiske tilfældige gåture og partiske tilfældige gåture. Lad os tænke på den brune partikel som en turist, der går tabt i en storby., De har absolut ingen ID.om, hvor de skal gå, så sandsynligheden for dem bevæger sig i alle retninger er lige, da de er så tabt. Dette kaldes en upartisk tilfældig gåtur.
de fleste tilfælde af brunisk bevægelse er imidlertid partiske tilfældige vandreture, hvilket betyder, at de har en sandsynlighed for at rejse i en foretrukken retning. Denne bias skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af diffusionskoefficienten. Det er som at give et kort til turisten; de får endelig en følelse af retning og har en større sandsynlighed for at nå den rigtige destination., Et eksempel på partisk brunisk bevægelse ses i rejsen af neurotransmittere gennem neuroner såvel som gelelektroforese, fordi partiklerne har en affinitet i en bestemt retning.
det bedste ved bro !nian motion er, at det hele er omkring os! Den bro .nian motion-model gælder for hverdagen: den forklarer, hvordan molekyler overføres gennem en celle til navigation af robotter på tilfældigt terræn til beregning af genetisk drift i biologi til forudsigelse af aktiekurser i finansiering., Det er forbløffende, hvordan fysik og videnskab har givet menneskeheden en måde at håndtere tilfældige situationer på. Alt takket være Bro .nian motion.
Skriv et svar