miscarea browniana este miscarea aleatorie a particulelor într-un gaz sau lichid cauzate de inegalitatea de bombardament de alte molecule din mediu. În 1827, Robert Brown a observat pentru prima dată că un bob de polen suspendat în apă se mișca într-un model aleatoriu. Mai târziu, în 1905, Albert Einstein a derivat o expresie cantitativă pentru mișcarea browniană folosind teoria cinetică a moleculelor.,iată cum funcționează mișcarea browniană: să spunem că o minge de ping pong în interiorul unui recipient reprezintă particulele unui lichid. Conform teoriei cinetice a moleculelor, atomii sunt în permanență în mișcare, ceea ce duce la coliziuni și provoacă mișcări aleatorii. Deci, când aveți o altă particulă mai mare în lichid, ca o bilă roșie, puteți vedea că se mișcă la întâmplare datorită celorlalte mingi de ping pong. Prin urmare, bila roșie reprezintă o particulă care este supusă mișcării browniene.,
cu Ajutorul analizei statistice și empirice, Einstein a derivat că deplasarea x, distanța cea mai scurtă de la inițial la final poziția de particule, de o Browniană a particulelor este egală cu rădăcina pătrată a 2Dt, unde t este timpul și D este constantă de difuzie, care este determinată de Stokes-Einstein formula și depinde în primul rând de viscozitate și temperatură de un fluid. O constantă de difuzie mai mare înseamnă că deplasarea unei particule Browniene va fi și mai mare.putem vedea că difuzia este o manifestare macroscopică a mișcării browniene., În apa fiartă și apa obișnuită de la robinet, vom vedea constanta de difuzie la locul de muncă folosind colorant: colorantul se răspândește mai repede în apă fiartă decât apa obișnuită, deoarece o cantitate mai mare de coliziuni aleatorii apar din cauza temperaturii mai ridicate, forțând colorantul să se deplaseze într-o cale aleatorie care se răspândește mai repede. Asta e mișcare browniană!există două tipuri de mișcare browniană: plimbări aleatorii imparțiale și plimbări aleatorii părtinitoare. Să ne gândim la particula browniană ca la un turist care se pierde într-un oraș mare., Ei nu au absolut nici o idee unde ar trebui să meargă, astfel încât probabilitatea ca ei să se miște în orice direcție este egală, deoarece sunt atât de pierduți. Aceasta se numește o plimbare aleatorie imparțială. cu toate acestea, majoritatea cazurilor de mișcare browniană sunt plimbări aleatorii părtinitoare, ceea ce înseamnă că au o probabilitate de a călători într-o direcție preferată. Această părtinire se datorează în principal prezenței coeficientului de difuzie. Este ca și cum ai da o hartă turistului; în cele din urmă câștigă un sentiment de direcție și au o probabilitate mai mare de a ajunge la destinația potrivită., Un exemplu de mișcare browniană părtinitoare este văzut în călătoria neurotransmițătorilor de-a lungul neuronilor, precum și în electroforeza în gel, deoarece particulele au o afinitate pentru o anumită direcție.
cea mai bună parte despre mișcarea browniană este că este peste tot în jurul nostru! Modelul de mișcare Brownian este aplicabil vieții de zi cu zi: explică modul în care moleculele sunt transferate într-o celulă către navigarea roboților pe teren aleatoriu pentru a calcula deriva genetică în biologie până la predicția prețurilor acțiunilor în finanțe., Este uimitor cum fizica și știința au dat omenirii o modalitate de a face față situațiilor aleatorii. Toate datorită mișcării browniene.
Lasă un răspuns