МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Воронезького державного університету
КАФЕДРА ОНТОЛОГІЇ та теорії пізнання
Теорія броунівського руху і експериментальне доказ реального існування атомів і молекул
Виконав: аспірант
Фізичного факультету
Крісілов А.В.
Вороніж 2010
Зміст
.Атомная структура матерії
.Відкриття Роберта Броуна
.Теорія броунівського руху
.1Альберт Ейншнейн - перша теорія броунівського руху
.2Маріанн Смолуховський - походження законів ймовірності у фізиці
.Доказательства реального існування атомів і молекул
.1Жан Батист Перрен - вирішальні експерименти
.2Теодор Сведберг - визначення розмірів білкової молекули
Сучасне наука і броунівський рух
Література
1. Атомна структура матерії
матерія броунівський молекула атом
Істотний ознака того, що в повсякденному житті і в науці ми позначаємо як випадковість, можна коротко визначити наступнимчином: малі причини - великі слідства.
М. Смолуховський
Добре відомо, що стародавні мислителі неодноразово висловлювали припущення про дискретну природу матерії. Вони прийшли до цього, виходячи з філософської ідеї про те, що неможливо усвідомити нескінченнуподільність матерії і при розгляді все більш дрібних кількостей необхідно десь зупинитися. Для них атом був останньою неподільною частиною матерії, після якої вже годі було шукати. Сучасна фізика також виходить з уявлення про атомну структуру матерії, але з її точки зору атом являє собою щось зовсім відмінне від того, що розуміли під цим словом стародавні мислителі. За сучасними уявленнями, атом, будучи складовою частиною речовини, має надто складну структуру. Дійсними ж атомами в сенсі древніх є, з погляду новітньої фізики, елементарні частинки, наприклад електрони, які розглядаються сьогодні (може бути, тимчасово) як останні неподільні складові атомів і, отже, матерії.
Поняття атома було введено в сучасну науку хіміками. Вивчення хімічних властивостей різних тіл привело вчених-хіміків до думки, що всі речовини поділяються на два класи: до одного з них відносяться складні або складові речовини, які шляхом відповідних операцій можуть бути розкладені на більш прості речовини, до іншого - більш прості речовини, які вже неможливо розкласти на складові частини. Ці прості речовини часто називають також елементами. Відповідно до цієї теорією розкладання складних речовин на складові їх елементи полягає в руйнуванні зв'язків, які об'єднують різні атоми в молекули, і поділі речовин на складові частини.
Атомна гіпотеза виявилася дуже плідною не тільки для пояснення основних хімічних явищ, а й для побудови нових фізичних теорій. Справді, якщо всі речовини дійсно складаються з атомів, то багато їх фізичні властивості, можна передбачити, виходячи з уявлення про їх атомної структурі. Наприклад, добре відомі властивості газу слід було б пояснювати, представляючи газ як сукупність надзвичайно великого числа атомів або молекул, що знаходяться в стані швидкої безперервного руху. Тиск газу на стінки містить його судини повинно бути викликано ударами атомів або молекул об стінки, температура його повинна бути пов'язана з середньою швидкістю руху частинок, яка зростає зі збільшенням температури газу. Заснована на подібних уявленнях теорія, що отримала назву кінетичної теорії газів, дозволила вивести теоретично основні закони, яким підкоряються гази і які вже були отримані раніше експериментальним шляхом. Більш того, якщо припущення про атомну будову речовин відповідає дійсності, то з цього випливає, що для пояснення властивостей твердих тіл і рідин необхідно допустити, що в цих фізичних станах атоми або молекули, з яких складається речовина, повинні перебувати на набагато менших відстанях один від одного і бути набагато сильніше пов'язаними між собою, ніж в газоподібному стані. Велика величина сил взаємодії між надзвичайно близько розташованими атомами або молекулами, яку необхідно допустити, повинна пояснити пружність, що не стисливість і деякі інші властивості, що характеризують тверді і рідкі тіла. Виниклі та розроблені на цій основі теорії зустріли на своєму шляху цілий ряд труднощів (велика частина яких була усунена з виникненням квантової теорії). Однак отримані в цій теорії результати були досить задовільними, щоб вважати, що вона розвивається по правильному шляху.
Незважаючи на те...
