Virkningen av Brownske Bevegelser

posted in: Articles | 0

Photo Credits til Arif Wahid

Brownske bevegelser er tilfeldig bevegelse av partikler i en gass eller væske forårsaket av ulik bombardement av andre molekyler i medium. I 1827, Robert Brown først lagt merke til som en pollen korn suspendert i vannet beveget seg i et tilfeldig mønster. Senere, i 1905, Albert Einstein avledet et kvantitativt uttrykk for Brownske bevegelser ved hjelp av kinetisk teori for molekyler.,

Her er hvordan Brownske bevegelser fungerer: La oss si at en ping-pong ball inne i en container representerer partikler i en væske. I henhold til kinetisk teori for molekyler, atomer er stadig i bevegelse, noe som fører til kollisjoner og fører til tilfeldige bevegelser. Så, når du har en større partikler i væsken, som en rød ball, kan du se at det vipper tilfeldig på grunn av de andre ping-pong-baller. Derfor, den røde ballen representerer en partikkel som er i Brownske bevegelser.,

ved Hjelp av statistisk analyse og empiriske bevis, Einstein utledet at vekt x, korteste avstand fra første til siste posisjonen til partikkelen, av en Brownske partikler er lik kvadratroten av 2Dt, der t er tid, og D er diffusjon konstant som bestemmes av Stokes-Einstein-formelen, og avhenger først og fremst av viskositet og temperatur av en væske. En større spredning konstant, betyr det at vekten av en Brownske partikler vil bli større, så vel.

Vi kan se at spredning er en makroskopisk manifestasjon av Brownske bevegelser., I kokt vann og vanlig vann fra springen, vil vi se diffusjon konstant på arbeid ved å bruke farge: fargen sprer seg raskere i kokt vann enn vanlig vann, fordi en større mengde av tilfeldige kollisjoner oppstår på grunn av høyere temperatur, tvinge fargestoff å bevege seg i en tilfeldig bane som sprer seg raskere. Det er Brownske bevegelser!

Det er to typer av Brownske bevegelser: objektive tilfeldige turer og partisk tilfeldige turer. La oss tenke på den Brownske partikler som en turist som er tapt i en stor by., De har absolutt ingen anelse om hvor de skulle gå, så sannsynligheten for dei som går i alle retninger er lik siden de er så tapte. Dette kalles en saklig random walk.

Imidlertid er de fleste tilfeller av Brownske bevegelser er partisk tilfeldige turer, noe som betyr at de har en sannsynlighet til å reise i en ønsket retning. Dette bias er hovedsakelig på grunn av tilstedeværelsen av diffusjon-koeffisienten. Det er som å dele et kart til turist; de endelig få en følelse av retning og har en høyere sannsynlighet for å komme fram til riktig destinasjon., Et eksempel på partisk Brownske bevegelser er sett i reise av nevrotransmittere i hele nevroner samt gel elektroforese fordi partiklene har en affinitet for en bestemt retning.

Den beste delen om Brownske bevegelser er at det er alle rundt oss! Brownske bevegelser modellen er gjeldende til hverdagen: den forklarer hvordan molekyler er overført gjennom en celle til navigasjon av roboter på tilfeldige terreng å computing genetisk drift i biologi til prediksjon av aksjekurser i finans., Det er utrolig hvordan fysikk og vitenskap har gitt menneskeheten en måte å håndtere tilfeldige situasjoner. All takk til Brownske bevegelser.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *