Краткое содержание
В этом видео рассматриваются броуновское движение и диффузия, два важных явления в физике, демонстрирующих движение молекул. Объясняется, что броуновское движение — это хаотичное движение мелких частиц в жидкости или газе, открытое Робертом Броуном и являющееся доказательством теплового движения молекул. Диффузия же — это проникновение молекул одного вещества в другое. Также обсуждаются силы взаимодействия между молекулами, приводятся примеры, доказывающие их существование, и объясняется природа этих сил на основе электромагнитного взаимодействия.
- Броуновское движение - хаотичное движение мелких частиц в жидкости или газе, вызванное тепловым движением молекул.
- Диффузия - взаимное проникновение молекул разных веществ друг в друга.
- Существуют силы притяжения и отталкивания между молекулами, обусловленные электромагнитным взаимодействием.
Броуновское движение — это тепловое движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе. Оно было открыто английским ботаником Робертом Броуном в 1827 году и стало наглядным доказательством хаотичного молекулярного движения. Броун наблюдал в микроскоп за поведением спор плауна в воде, а сейчас для наблюдения используют частицы краски, не растворяющиеся в воде.
Броуновские частицы движутся под влиянием ударов молекул. Из-за хаотичности теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга. Скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по величине и направлению, а её траектория представляет собой сложную зигзагообразную линию. Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы.
Пример движения частиц в газе можно увидеть, наблюдая за дымом в воздухе. Немецкий физик Роберт Поль описал броуновское движение как явление, позволяющее заглянуть за кулисы природы, где происходит безостановочная сутолока огромного числа частиц. Мельчайшие частицы быстро пролетают в поле зрения микроскопа, почти мгновенно меняя направление движения, а большие частицы медленно движутся, постоянно меняя своё направление.
Броуновское движение используется очень часто. Одним из примеров является дрожание стрелок чувствительных измерительных приборов, которое происходит из-за теплового движения атомов деталей приборов и окружающей среды. Молекулярно-кинетическая теория была создана Альбертом Эйнштейном в 1905 году, а затем Жан Перрен занимался изучением броуновского движения и его экспериментальным подтверждением.
Перрен наблюдал за движением броуновских частиц в тонких слоях жидкости, подсчитывая концентрацию частиц на разных высотах. Он обнаружил, что концентрация броуновских частиц в газе или жидкости в поле тяжести Земли убывает по тому же закону, что и концентрация молекул в газе, но скорость убывания частиц больше, так как броуновские частицы имеют большую массу. В результате этих опытов Перрен смог определить число Авогадро другим способом, которое совпадало с уже известным, что послужило свидетельством правильности теории броуновского движения.
Молекулы взаимодействуют друг с другом, и без этого взаимодействия не было бы ни твёрдых, ни жидких веществ. Существование этих сил можно доказать, попробовав разорвать или сжать кусочек пластилина. Молекула — это сложная система, состоящая из отдельно заряженных частиц: электронов и атомных ядер. На очень малых расстояниях между ними действуют значительные электрические силы.
Взаимодействие электронов и атомных ядер соседних молекул создает силы притяжения, которые действуют на расстоянии равном двум-трем диаметрам молекул. При уменьшении расстояния начинают действовать силы отталкивания. На расстоянии, равном размерам молекул, силы отталкивания и притяжения равны и компенсируют друг друга. Если расстояние между молекулами становится намного больше размеров самих молекул, то действие сил взаимодействия не проявляется.
Броуновское движение — это тепловое движение частиц в жидкости и газе, а диффузия — это перемешивание, взаимное проникновение частиц разных веществ друг в друга.
Summarize any YouTube video in seconds
Get summaries like this one for any video, in your language, with the free Summ app.
Расшифровка
YouTube Transcript Generator
0:00 [музыка] Броуновское Движение силы взаимодействия молекул диффузия - это явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества это перемешивание газов жидкостей твёрдых тел при контакте движение молекул можно увидеть например Наблюдая в микроскоп за частицами твёрдых веществ за частицами пыли в воздухе в луче солнечного света все эти частицы совершают беспорядочное
0:45 Броуновское Движение Броуновское Движение - это тепловое движение мельчайших частиц взвешенных в жидкости или газе оно было открыто английским ботаником броу в 1827 году и явилась наглядным доказательством хаотичного молекулярного движения Броун наблюдал в микроскоп поведение взвешенных в воде спор плауна затем частичек камней египетских пирамид сейчас для наблюдения броуновского движения используют частицы краски Мигу которая не растворяется в воде все эти частички совершают беспорядочное движение кото гда Не
1:32 прекращается Броун Наблюдая за спорами плауна думал что споры проявляют признаки жизни броуновские частицы движутся под влиянием ударов молекул из-за хаотичности теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга в результате нашего наблюдения Мы видим что скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по величине и направлению а её траектория представляет собой сложную зигзагообразное движение тепловое и не прекращается никогда а лишь меняет свою интенсивность Чем выше температура тем быстрее движутся частицы вы видите
2:20 траектории частиц положения отмечены точками через равные промежутки времени 30 секунд затем соединены все точки но данные траектории не являются точной траекторией так как движение частиц взвешенных в жидкости непредсказуемо пример движения частиц в газе можно увидеть Наблюдая за Дымом в воздухе немецкий физик Роберт Поль в начале XX века описал Броуновское Движение так немногие явления способны так увлечь наблюдателя как Броуновское Движение здесь наблюдателю позволяется заглянуть за кулисы того что совершается в природе перед ним открывается новый
3:05 мир безостановочно сутолока огромного числа частиц Быстро пролетают В поле зрения микроскопа мельчайшие частицы почти мгновенно меняя направление движения медленно движутся большие частицы можно сказать дежурят у своего поста постоянно меняя своё направление которое невозможно угадать в настоящее время Броуновское Движение используется очень часто одним из примеров броуновского движения частиц является дрожание стрелок чувствительных измерительных приборов которые происходят из-за теплового движения атомов деталей приборов и окружающей среды молекулярно-кинетическая теория
3:52 была создана альбертом эйнштейном в 1905 году затем НН стал занима ри броуновского движения а также её экспериментальным подтверждением он провел ряд опытов основной целью которых было доказать причины броуновского движения частиц доказать существование данного явление концентрация молекул газа в атмосфере уменьшается с высотой рассмотрим два фактора первый Если бы не было теплового движения то все молекулы упали бы на землю и исчезла бы Атмосфера второй Если бы не было притяжения к земле то в результате
4:38 теплового движения молекулы покинули бы землю так как одно из свойств газа способность к неограниченному расширению эти факторы противоречат друг другу в результате чего устанавливается определённая распределение молекул по высоте то есть количество молекул быстро уменьшается Прим концентрация больших молекул с высотой убывает быстрее броуновские частицы участвуют в тепловом движении очень мало взаимодействуя друг с другом поэтому совокупность этих частиц в газе можно рассматривать как идеальный газ из очень тяжёлых молекул перен Наблюдал за
5:24 движением броуновских частиц в тонких слоях жидкости с помою моно имеющего большое увеличение и малую глубину поля зрения подсчитывая концентрацию частиц на разных высотах он нашёл что концентрация броуновских частиц в газе или жидкости в поле тяжести земли убывает по тому же закону что и концентрация молекул в газе существует единственное отличие скорость убывание частиц большее так как броуновские частицы имеют большую массу в результате проведения этих опытов перен смог определить число Авогадро другим способом которое совпадало с уже известным это и послужило свидетельством
6:10 правильности теории броуновского движения а также тем что броуновские частицы участвуют в тепловом движении молекул молекулы взаимодействуют друг с другом без этого взаимодействия не было бы ни твёрдых ни жидких веществ доказать существование этих сил взаимодействия между атомами и молекулами несложно Попробуйте разорвать кусочек пластилина Сначала он растянется Затем в какой-то момент мы разорвём его это свидетельствует о действии сил притяжения между молекулами Теперь попробуем сжать кусочек пластилина Вы видите что как бы вы ни старались всё равно не сможете его сжать до очень маленького размера потому
6:57 что в онный момен ство силы отталкивания между молекулами проведём ещ один опыт сцепление свинцовых цилиндров из этого опыта видно что между молекулами существуют силы притяжения Давайте разберём как же возникает взаимодействие молекул молекула - это сложная система состоящая из отдельно заряженных частиц электронов и атомных ядер Вы знаете что молекулы электрически нейтральны Однако на очень малых расстояниях между ними действуют значительные электрические силы взаимодействие электронов и атомных ядер соседних молекул силы притяжения
7:43 действуют на расстоянии равном двум трём диаметрам молекул если расстояние уменьшать то начинают действовать силы отталкивания на расстоянии равным размерам молекул силы отталкивания и притяжения равны они компенсирует друг друга но если расстояние между молекулами становится намного больше размеров самих молекул то действие сил взаимодействия не проявляется действие сил между электрически нейтральными частицами очень мало В чём сходство и в чём различие между броуновским движением и диффузией Броуновское Движение - это тепловое движение частиц в жидкости и
8:31 газе диффузия - это перемешивание взаимное проникновение частиц разных веществ друг в друга
