Броуновское движение: Решение задачи, описание опыта

Хорошо, давайте заполним таблицу и опишем эксперимент по Броуновскому движению, используя предоставленные изображения и информацию. *** Задание к УЕ 1.2. 1. Выполните демонстрационный эксперимент: 2. Внесите описание в картотеку описаний УФЭ.

Раздел:	Молекулярная физика
Название:	Броуновское движение
Вид УФЭ:	Демонстрационный эксперимент
Схема эксперимента		Примечание
Перечень оборудования	Проекционный аппарат (микроскоп), источник света, камера горизонтальной проекции, объектив, конденсор, кювета с водой и частицами (например, туши или латекса).	Установочные параметры

*** Примечание: Как проводить опыт и объяснение Броуновского движения: 1. Подготовка проекционного аппарата: * Удалите смазку и очистите оптические детали мягкой кисточкой или тканью. Особое внимание уделите линзам объектива, так как они изготовлены из прозрачного полимера и легко подвержены механическим повреждениям. * Установите источник света. Откройте корпус осветителя, предварительно отвернув фиксирующий винт. Вставьте лампу в патрон с полусферическим затемнителем и установите конический затемнитель. * Используя регулировочный винт и стержень, на котором закреплен патрон с лампой, расположите тело накала лампы на оптической оси конденсора. * Придвиньте конденсор по скамье к корпусу осветителя так, чтобы тело накала лампы оказалось приблизительно в фокальной плоскости задней линзы конденсора. * После установки лампы и перемещения конденсора получите на экране с помощью объектива изображение круга, равномерно освещенного по всей поверхности. Это означает, что лампа установлена правильно. * Окончательно закрепите корпус источника света фиксирующим винтом. 2. Установка приспособлений для демонстрации: * В зависимости от содержания опытов на скамье устанавливают дисковую диафрагму, щель и другие приспособления. Убедитесь, что все установленные приспособления правильно расположены в рейторах относительно оптической оси конденсора. * Для демонстрации горизонтально расположенных объектов необходимо после установки лампы в корпусе осветителя вынуть из конденсора переднюю линзу (вмонтированную в специальную оправу). * Вставьте камеру горизонтальной проекции и сверху в камеру вставьте в соответствующее гнездо ранее вынутую линзу. * Затем на вертикальный стержень наденьте кювету с объективом и зеркалом и закрепите ее винтом (как показано на рисунке 2). 3. Проведение эксперимента: * Включите лампу. * Перемещайте объектив вверх и вниз до получения равномерно освещенного круга на экране. * Наблюдайте за движением мелких частиц (например, частиц туши или латекса) в жидкости, помещенной в кювету. Объяснение Броуновского движения: Броуновское движение — это беспорядочное, хаотичное движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, под воздействием ударов молекул окружающей среды. В данном эксперименте мы наблюдаем частицы, которые слишком малы, чтобы быть видимыми невооруженным глазом, но достаточно велики, чтобы их можно было увидеть в микроскоп. Эти частицы постоянно сталкиваются с невидимыми молекулами воды (или газа), которые находятся в непрерывном тепловом движении. Молекулы воды движутся хаотично и с большой скоростью. В каждый момент времени частица получает множество ударов от молекул воды со всех сторон. Однако, поскольку движение молекул хаотично, количество и сила ударов с разных сторон не всегда одинаковы. В результате возникает результирующая сила, которая толкает частицу в случайном направлении. Эта сила постоянно меняется по величине и направлению, что приводит к зигзагообразному, беспорядочному движению частицы. Броуновское движение является прямым доказательством существования молекул и их непрерывного теплового движения, подтверждая основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества.