布朗运动是什么！
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发布时间：2022-04-22 01:18
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时间：2024-04-03 06:20
微小粒子表现出的无规则运动。苏格兰植物学者R.布朗1827年在显微镜下观察到，水中的花粉和其他悬浮的类似大小的颗粒不停地作无规则的折线运动。以后，人们发现在温度均匀和无外力作用的流体中都能观察到微粒的这种运动，而把它称为布朗运动。在布朗运动发现后的50年内，人们一直不了解这种运动的原因。1877年J.德耳索提出，这是由于微小颗粒受到其周围媒质分子不平衡碰撞所致。直到1905年A.爱因斯坦发表了关于布朗运动理论的论文，这个理论不仅在实验上可以检验，而且把布朗运动作为确定原子观点的一个例子，成为分
子运动论和统计力学发展的重要转折点。随后，M. von斯莫卢霍夫斯基(1906)和P.朗之万(1908)等学者发表了他们的理论，以及J.B.佩兰完成了他系统的实验(1908)以后，才对布朗运动这一典型的随机过程有了清晰的解释。解释的大意是:微粒（直径约10-7～10-5m）受到其周围流体大数分子热运动的不规则频繁碰撞（液体分子对其碰撞每秒约1019次,气体分子对其碰撞每秒约10□次），若某一瞬间在某一方面碰撞数大大超过其他方面的碰撞数，微粒就会产生一明显位移。这种不平衡碰撞产生的力是一种涨落不定的净作用力，它驱动着布朗粒子作无规则的运动。
实验中观察到的布朗运动是在两次观察时间间隔内的平均运动。附图布朗运动是显微镜下观察到的布朗粒子的运动，图布朗运动中黑点是每隔30秒记录下的布朗粒子的位置，其间联线是布朗粒子经过流体分子约1016次碰撞后的平均位移,这个位移同过去的历史情况无关。 设每隔c秒测量一次粒子在水平面中位移在x方向的投影，当n很大时，在t＝nc秒内的n次位移△xi(i=1，2，……，n)满足关系<△xi△xj>＝0，而颗粒总位移的二次方等于粒子在n次位移中(△x2)的平均值的总和,它等价于大量的近独立颗粒在 c时间内位移二次方平均值的总和，这符合平衡统计的基本原理。
把布朗运动看作为一种巨分子的热运动，由于布朗粒子相互碰撞的机会很小，可作为理想气体巨分子系统看待，则在重力场中达到热平衡后，它们的数密度按高度的分布应遵从平衡统计的玻耳兹曼分布，这已为佩兰实验所证实。佩兰在实验中测定的玻耳兹曼常数与现时
公认的精确值是同数量级的。
从布朗粒子曲折的位移中可窥测分子热运动的概貌，这对统计力学理论，特别是涨落理论的验证，起过重要作用。布朗运动代表了一种随机涨落现象，它的理论在其他许多领域也有重要应用。如对测量仪表测量精度限度的研究，对高倍放大的电讯电路中背景噪声的研究等。在研究外界扰动对另一时刻物理量影响的因和果在时间上的联系时，引进时间相关函数的一个典型而又简单的途径就是布朗运动。
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时间：2024-04-03 06:20
例如，在显微镜下观察悬浮在水中的藤黄粉、花粉微粒，或在无风情形观察空气中的烟粒、尘埃时都会看到这种运动。温度越高，运动越激烈。它是1827年植物学家R.布朗首先发现的。作布朗运动的粒子非常微小，直径约1~10纳米， 在周围液体或气体分子的碰撞下，产生一种涨落不定的净作用力，导致微粒的布朗运动。如果布朗粒子相互碰撞的机会很少，可以看成是巨大分子组成的理想气体，则在重力场中达到热平衡后，其数密度按高度的分布应遵循玻耳兹曼分布。J.B.佩兰的实验证实了这一点，并由此相当精确地测定了阿伏伽德罗常量及一系列与微粒有关的数据。1905年A.爱因斯坦根据扩散方程建立了布朗运动的统计理论。布朗运动的发现、实验研究和理论分析间接地证实了分子的无规则热运动，对于气体动理论的建立以及确认物质结构的原子性具有重要意义，并且推动统计物理学特别是涨落理论的发展。由于布朗运动代表一种随机涨落现象，它的理论对于仪表测量精度*的研究以及高倍放大电讯电路中背景噪声的研究等有广泛应用。
这是1826年英国植物学家布朗（1773-1858）用显微镜观察悬浮在水中的花粉是发现的。后来把悬浮微粒的这种运动叫做布朗运动。不只是花粉和小炭粒，对于液体中各种不同的悬浮微粒，都可以观察到布朗运动[1]。
那么，布朗运动是怎么产生的呢？在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运动，不断地抓高年级微粒。悬浮的微粒足够小时，受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微粒在另一个方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其它方向运动。这样，就引起了微粒的无规则的布朗运动。
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时间：2024-04-03 06:21
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