物理化学
ブラウン運動
流体中の微粒子のランダム運動は分子熱運動の証拠となり、拡散係数の測定にも使われます。
微粒は溶媒分子との衝突が一時的に不均衡となり不規則に動きます。分子自体は力学法則に従っていても観測運動は確率的です。
拡散と証拠
流体中の微粒子のランダム運動は分子熱運動の証拠となり、拡散係数の測定にも使われます。
定義: 基本定義
一次元では時間t後の平均二乗変位は2Dtです。Dは温度、粘度、粒子サイズに依存します。
例: 適用例
簡単な場合にモデルを適用します：アインシュタインは粘度ηの流体中、半径aの球についてD=kBT/(6πηa)を導きました。多数粒子を追跡するとDを推定できます。
解答
アインシュタインは粘度ηの流体中、半径aの球についてD=kBT/(6πηa)を導きました。多数粒子を追跡するとDを推定できます。
一次元では時間t後の平均二乗変位は2Dtです。Dは温度、粘度、粒子サイズに依存します。
| 量 | モデル・規則 |
|---|---|
| 主要な関係 | 流体中の微粒子のランダム運動は分子熱運動の証拠となり、拡散係数の測定にも使われます。 |
| 意味・応用 | アインシュタインは粘度ηの流体中、半径aの球についてD=kBT/(6πηa)を導きました。多数粒子を追跡するとDを推定できます。 |
一次元で時間t後の平均二乗変位はいくらですか。
説明したモデルに最も合う記述はどれですか。
参考文献
- Albert Einstein (1956). Investigations on the Theory of the Brownian Movement