Brown hareketi, diğer atomlar veya moleküller ile çarpışmaları nedeniyle bir sıvıdaki parçacıkların rastgele hareketidir. Brownian hareketi olarak da bilinir pedesisYunancada “sıçramak” anlamına gelen kelime. Bir parçacık büyüklüğüne kıyasla büyük olsa da atomları ve molekülleri çevreleyen ortamda, birçok küçük, hızlı hareket eden etki ile etki ile hareket ettirilebilir kitleler. Brown hareketi, birçok mikroskobik rastgele etkiden etkilenen bir parçacığın makroskopik (görünür) resmi olarak düşünülebilir.
Brownian hareketi adını polen tanelerinin suda rasgele hareket ettiğini gözlemleyen İskoç botanikçi Robert Brown'dan alıyor. Hareketi 1827'de tarif etti, ancak açıklayamadı. Pedesis adını Brown'dan alırken, onu tanımlayan ilk kişi o değildi. Roma şair Lucretius, M.Ö. 60 yıllarında toz parçacıklarının, atomların kanıtı olarak kullandığı hareketini açıklar.
Ulaşım olgusu 1905 yılına kadar açıklanamamıştır. Albert Einstein polenin sıvıdaki su molekülleri tarafından taşındığını açıklayan bir makale yayınladı. Lucretius'ta olduğu gibi, Einstein'ın açıklaması da atomların ve moleküllerin varlığının dolaylı kanıtı olarak hizmet etti. 20. yüzyılın başında, bu kadar küçük madde birimlerinin varlığı sadece bir teoriydi. 1908'de Jean Perrin, Einstein'ın 1926 Nobel Fizik Ödülü'nü "maddenin süreksiz yapısı üzerindeki çalışmasıyla" kazandığı hipotezini deneysel olarak doğruladı.
Brown hareketinin matematiksel açıklaması, sadece fizik ve kimyada değil, aynı zamanda diğer istatistiksel fenomenleri de tanımlamak için önemli olan nispeten basit bir olasılık hesaplamasıdır. Brown hareketi için matematiksel bir model öneren ilk kişi Thorvald N. idi. Thiele bir gazetede en küçük kareler yöntemi 1880'de yayınlandı. Modern bir model, sürekli bir stokastik sürecin işlevini tanımlayan Norbert Wiener onuruna adlandırılan Wiener sürecidir. Brown hareketi bir Gauss süreci ve sürekli yol boyunca sürekli yolun meydana geldiği bir Markov süreci olarak kabul edilir.
Brownian Hareketi Nedir?
Bir sıvı ve gazdaki atomların ve moleküllerin hareketleri rastgele olduğundan, zamanla daha büyük parçacıklar ortam boyunca eşit olarak dağılacaktır. Maddenin ve A bölgesinin iki bitişik bölgesi varsa, B bölgesinden iki kat daha fazla partikül içeriyorsa, bir parçacık B bölgesini girmek için A bölgesini terk edecektir. Bir parçacık B bölgesini girmek için terk etme olasılığının iki katıdır A. yayılma, partiküllerin daha yüksek konsantrasyondan daha düşük konsantrasyona sahip bir bölgeden hareketi, Brown hareketinin makroskopik bir örneği olarak düşünülebilir.
Bir sıvıdaki parçacıkların hareketini etkileyen herhangi bir faktör Brown hareketinin hızını etkiler. Örneğin, artan sıcaklık, artan partikül sayısı, küçük partikül boyutu ve düşük viskozite hareket hızını arttırmak.
Brownian Hareketi Örnekleri
Brownian hareketinin çoğu örneği, daha büyük akımlardan etkilenen ancak aynı zamanda pedezis gösteren taşıma süreçleridir.
Örnekler:
- Polen tanelerinin durgun su üzerindeki hareketi
- Bir odada toz motlarının hareketi (hava akımlarından büyük ölçüde etkilenmesine rağmen)
- Kirleticilerin havadaki difüzyonu
- Kemiklerden kalsiyum difüzyonu
- Yarı iletkenlerde elektrik yükünün "deliklerinin" hareketi
Brownian Hareketinin Önemi
Brown hareketini tanımlamanın ve tanımlamanın ilk önemi, modern atom teorisini desteklemesiydi.
Bugün, Brown hareketini tanımlayan matematiksel modeller matematik, ekonomi, mühendislik, fizik, biyoloji, kimya ve diğer birçok disiplinde kullanılmaktadır.
Hareketlilik Karşı Brownian Hareketi
Brown hareketi nedeniyle bir hareketi ve diğer etkilerden kaynaklanan hareketi ayırt etmek zor olabilir. İçinde Biyolojiörneğin, bir gözlemcinin bir numunenin hareket edip etmediğini söyleyebilmesi gerekir çünkü hareketlidir (belki silya veya flagella nedeniyle kendi başına hareket edebilir) veya Brownian'a tabi olduğu için hareket. Genellikle, Brownian hareketi sarsıntılı, rastgele veya bir titreşim gibi göründüğü için süreçler arasında ayrım yapmak mümkündür. Gerçek hareketlilik genellikle bir yol olarak görünür, aksi halde hareket belirli bir yönde dönüyor veya dönüyor. Mikrobiyolojide, yarı katı bir ortamda aşılanan bir numune bir bıçak çizgisinden uzaklaşırsa motilite doğrulanabilir.
Kaynak
"Jean Baptiste Perrin - Gerçekler." NobelPrize.org, Nobel Media AB 2019, 6 Temmuz 2019.