《高中物理 第一章 分子動理論 第1節(jié) 分子動理論的基本觀點 愛因斯坦的布朗運動理論素材 魯科版選修3-3（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第一章 分子動理論 第1節(jié) 分子動理論的基本觀點 愛因斯坦的布朗運動理論素材 魯科版選修3-3（通用）（2頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、愛因斯坦的布朗運動理論 1905年，愛因斯坦依據分子運動論的原理提出了布朗運動的理論。就在差不多同時，斯莫盧霍夫斯基也作出了同樣的成果。他們的理論圓滿地回答了布朗運動的本質問題。 　　應該指出，愛因斯坦從事這一工作的歷史背景是那時科學界關于分子真實性的爭論。這種爭論由來已久，從原子分子理論產生以來就一直存在。本世紀初，以物理學家和哲學家馬赫和化學家奧斯特瓦爾德為代表的一些人再次提出對原子分子理論的非難，他們從實證論或唯能論的觀點出發(fā)，懷疑原子和分子的真實性，使得這一爭論成為科學前沿中的一個中心問題。要回答這一問題，除開哲學上的分歧之外，就科學本身來說，就需要提出更有力的證據，證明原子、分

2、子的真實存在。比如以往測定的相對原子質量和相對分子質量只是質量的相對比較值，如果它們是真實存在的，就能夠而且也必須測得相對原子質量和相對分子質量的絕對值，這類問題需要人們回答。 　　由于上述情況，象愛因斯坦在論文中指出的那樣，他的目的是“要找到能證實確實存在有一定大小的原子的最有說服力的事實?！彼f：“按照熱的分子運動論，由于熱的分子運動，大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體中，必定會發(fā)生其大小可以用顯微鏡容易觀測到的運動?？赡苓@里所討論的運動就是所謂‘布朗分子運動’”。他認為只要能實際觀測到這種運動和預期的規(guī)律性，“精確測定原子的實際大小就成為可能了”?！胺粗?，要是關于這種運動的預言證明是

3、不正確的，那么就提供了一個有份量的證據來反對熱的分子運動觀”。 　　愛因斯坦的成果大體上可分兩方面。一是根據分子熱運動原理推導：在t時間里，微粒在某一方向上位移的統(tǒng)計平均值，即方均根值，D是微粒的擴散系數。這一公式是看來毫無規(guī)則的布朗運動服從分子熱運動規(guī)律的必然結果。 　　愛因斯坦成果的第二個方面是對于球形微粒，推導出了可以求算阿伏伽德羅常數的公式。愛因斯坦曾用前人測定的糖在水中的擴散系數，估算的NA值為3.3×10^23，一年后(1906)又修改為6.56×10^23。 　　愛因斯坦的理論成果為證實分子的真實性找到了一種方法，同時也圓滿地闡明了布朗運動的根源及其規(guī)律性。下面的工作就是要

4、用充足的實驗來檢驗這一理論的可靠性。愛因斯坦說：“我不想在這里把可供我使用的那些稀少的實驗資料去同這理論的結果進行比較，而把它讓給實驗方面掌握這一問題的那些人去做”?！暗赣幸晃谎芯空吣軌蛄⒓闯晒Φ亟鉀Q這里所提出的、對熱理論關系重大的這個問題！”愛因斯坦提出的這一任務不久之后就由貝蘭(1870——1942)和斯維德伯格分別出色的完成了。這里還應該提到本世紀初在研究布朗運動方面一個重大的實驗進展是1902年齊格蒙第(1865——1929)發(fā)明了超顯微鏡，用它可直接看到和測定膠體粒子的布朗運動，這也就是證實了膠體粒子的真實性，為此，齊格蒙第曾獲1925年諾貝爾化學獎。斯維德伯格測定布朗運動就是用超顯微鏡進行的。