حركة براونية

حركة براونية أو بيديسيس (باللغة اليونانية القديمة: πήδησις / pέːdεːsis / "قفزة") هي عبارة عن الحركة العشوائية للجزيئات المعلقة في السائل (سائل أو غاز) التي تنتج عن تصادمها مع الجزيئات سريعة الحركة في السائل. يتغير نمط الحركة هذا عادةً مع التقلبات العشوائية في موضع الجسيم داخل المجال الفرعي للسوائل مع الانتقال إلى مجال فرعي آخر. يتبع كل عملية نقل المزيد من التقلبات داخل المجلد المغلق الجديد.

حيث يصف هذا النمط السائل عند التوازن الحراري، والذي يحدده درجة حرارة معينة. داخل هذا السائل لا يوجد اتجاه تفضيلي للتدفق كما هو الحال في ظواهر النقل. وبشكل أكثر تحديدًا ، تظل الزخم الخطي والزاوي الكلي للسوائل باطونًا بمرور الوقت. من المهم أيضًا أن نلاحظ أن الطاقات الحركية للحركات البراونية الجزيئية ، جنبًا إلى جنب مع الطاقات الجزيئية والاهتزازات ، تصل إلى مكون السعرات الحرارية للطاقة الداخلية للسائل.سميت هذه الحركة باسم عالم النبات روبرت براون. في عام 1827 ، أثناء النظر من خلال المجهر على الجسيمات المحاصرين في تجاويف داخل حبوب اللقاح في الماء ، لاحظ أن الجزيئات تتحرك من خلال الماء ؛ لكنه لم يستطع تحديد الآليات التي تسببت في هذه الحركة. منذ فترة طويلة نظرية الذرات والجزيئات باعتبارها العناصر المكونة للمادة ، ونشر ألبرت أينشتاين ورقة في عام 1905 أوضحت بتفصيل دقيق كيف أن الحركة التي لاحظها براون كانت نتيجة لقاح يتحرك بواسطة جزيئات الماء الفردية ، مما يجعل واحدة من له المساهمات الكبيرة الأولى في العلوم. خدم هذا التفسير للحركة البراونية كدليل مقنع على وجود الذرات والجزيئات ، وتم التحقق منه بشكل إضافي من قبل جان بيرين في عام 1908.

نال بيرين جائزة نوبل في الفيزياء في سنة 1926 "عن عمله في التركيب غير المتواصل للمادة". يتغير اتجاه قوة القصف الذري باستمرار ، وفي أوقات مختلفة تضرب الجسيمات من جانب أكثر من جانب آخر ، مما يؤدي إلى الطبيعة العشوائية للحركة.لا يمكن حل تفاعلات الجسم المتعددة التي تسفر عن النمط البراوني من خلال نموذج يمثل كل جزيء معني. ونتيجة لذلك ، يمكن استخدام النماذج الاحتمالية المطبقة على المجموعات الجزيئية لوصفها.

فيما عقب نموذجان من الميكانيكا الإحصائية ، بسبب آينشتاين و Smoluchowski. فئة أخرى من النماذج الاحتمالية الخالصة هي فئة نماذج العمليات العشوائية. توجد عمليات استوكاستك أبسط وأكثر تعقيدًا والتي قد تصف "الحركة البراونية" (انظر إلى الحد الأقصى ونظرية دونكر) بشكل متطرف ("اتخذت للحد الأقصى").

وتعتبر الحركة البراونية حركة متعرجة غير منتظمة يؤديها الغاز ، جزيئات سائلة تطفو في السائل. في عام 1827 اكتشف ر. براون حبوب اللقاح في الماء تحت الملاحظة باستخدام المجهر. يتصادم جزيء المائع الذي يتحرك حرارياً باستمرار مع الجسيم ، وبما أن التأثير يكون متوسطًا بينما يكون الجسيم كبيرًا ، فإنه لا يتحرك ، ولكن في حالة الجسيمات الدقيقة ، يكون تصادم الجزيء صغيرًا ليس متوسط الحركة وغير النظامية. وضع آينشتاين سنة (1905) وسنة Mv Smolkovsky (1906) قانونًا يمنح المسافة المقطوعة بعد وقت معين كدالة في درجة الحرارة ، ورقم أفوجادرو ، وما إلى ذلك ، بناءً على نظرية الاحتمالات. أثبتت ج. بيران هذه القاعدة عن طريق التجربة ثم حسبت عدد أفوجادرو لتوضيح وجود الجزيء.

المراجع

mimirbook.com

التصانيف

عمليات تصادفية  كسيريات  علم الحياة  كيمياء   العلوم التطبيقية