Broun harakatini kuzatish

Broun harakatini kuzatish


Atmosferaning katta qismini tashkil etuvchi kislorod va azot molekulalari ko‘rish uchun juda kichikdir; bu gazlarning molekulalari o‘lchami yorug‘lik to‘lqin uzunligidan ancha kichikdir. Havo molekulalarining ta’sirini kuzatish uchun biz kattaroq jismga qarashimiz kerak. Ushbu tajribada (1-rasm) ichida havosi bo‘lgan shaffof shisha idishga oz miqdorda tutun kiritiladi. Shisha idish yon tomondan yoritiladi va tutun zarralarini ko‘rish uchun mikroskop ishlatiladi.
1-rasm. Broun harakatini kuzatish uchun eksperimental qurulma.

Tutun zarralari yorug‘lik ta’sirida mayda dog‘lari sifatida ko‘rinadi, lekin ularning shakli va tuzilishini ko‘rish uchun juda kichik qiladi. E’tiborga loyiq jihati shundaki tutun molekulalarning harakatlanishni kuzatish mumkin. Agar siz diqqat bitta zarrachani kuzatsangiz, u biroz chalkash va tartibsiz harakatlanayotganini ko‘rasiz. Bu tutun zarralari va havo molekulalari o‘rtasidagi uzliksiz to‘qnashuvlarining natijasidir. Tutun zarralarining tartibsiz harakati havo molekulalarining harakati haqida quyidagi xulosalarga olib keladi:

to‘xtosiz harakatlanishini
tartibsiz harakatlanishini.
Havo molekulalari tutun zarrasiga qaraganda ancha kichik bo‘lganligi sababli, ular tutun zarrasiga nisbatan tezroq harakat qilishlari kerak degan xulosaga kelishimiz mumkin.
(Agar sizda barcha tutun zarralarini kuzatish imkoni bo‘lganida edi, tutun zarralari maʼlum bir yoʻnalishda harakatlanishini koʻrgan bo‘lardingiz. Bu esa konveksiya deb ataladi).

1. Massasi M va tezligi V bo'lgan tutun zarrachasini ko'rib chiqaylik. U doimo havo molekulalari tomonidan bufetlanadi. Bitta havo molekulasining massasi m ga teng va tezligi v ga ega. O'rtacha hisobda tutun zarrasi taxminan bitta havo molekulasining kinetik energiyasiga teng kinetik energiyaga ega bo'ladi, deb taxmin qilish oqilona. Ko'rsatingki, M >> m (M m dan ancha katta) bo'lgani uchun havo molekulalari tutun donasiga (v >> V ) nisbatan ancha tez harakatlanishi kerakligi kelib chiqadi.

2. Agar tutun zarrachasiga har tomondan teng miqdordagi havo molekulalari tegsa, tutun zarrasi harakatlanmaydi. Havo molekulalarining tasodifiy harakati tutun zarralarini harakatga keltiradigan uchta usulni ayting.
3. Harorat ko'tarilganda Braun harakatini kuzatuvchi mikroskop orqali nimani ko'rishni kutayotganingizni tasvirlab bering va tushuntiring.
4. Kislorod molekulasi diametri 0,10 m bo'lgan sharsimon idish ichida harakatlanmoqda. Molekulaning tezligi 400 m/s. Molekulaning idish devorlariga har sekundda necha marta to‘qnashishini hisoblang. (Molekula tezligi o‘zgarmas deb hisoblang.)