Основные положения молекулярно-кинетической теории

Напомним известные вам из курса физики основной школы сведения о строении вещества.

Атомная гипотеза

Мысль о том, что вещество состоит из мельчайших частиц, высказал ещё древнегреческий философ Демокрит. Греки придумали и название для этих частиц — атомы¹. Но гениальная гипотеза Демокрита ждала опытных подтверждений больше двух тысяч лет.

¹ Атом в переводе с греческого означает «неделимый». Но в 20-м веке учёные смогли «разделить» не только атом, но даже атомное ядро.

Расскажем о некоторых из них.

Броуновское движение.

В начале 19-го века английский ботаник Роберт Броун, наблюдая в микроскоп крошечные частицы пыльцы, находящиеся в воде, обнаружил, что они пребывают в «вечной пляске».

Хаотичность движения броуновских частиц иллюстрирует рисунок 38.1. Отрезками соединены последовательные положения броуновской частицы через каждые 30 с.

В конце 19-го века учёные догадались, что броуновское движение обусловлено бомбардировкой крошечных частиц движущимися молекулами жидкости.

Рис. 38.1

Дело в том, что частицы размером в несколько микронов² «чувствуют» удары молекул, подобно тому как маленькие лодочки качаются даже на невысокой волне.

² Микрон — одна тысячная доля миллиметра.

1. Почему броуновское движение не прекращается?

Теорию броуновского движения построили крупнейший физик 20-го века Альберт Эйнштейн³ и польский физик Мариан Смолуховский. Из их расчётов следовало, что размер молекулы воды меньше одной миллионной доли миллиметра. Поэтому молекулы невозможно увидеть даже в самый лучший оптический микроскоп. Но учёные всё-таки смогли их увидеть?

³ А. Эйнштейн жил и работал в Швейцарии, Германии и США.

Миллионную долю миллиметра (10^-9 м) называют нанометром. От слова «нанометр» произошло название нанотехнологии — чрезвычайно перспективной области современных исследований, в которой изучают и даже проектируют объекты атомных размеров.

Развитие нанотехнологии приводит к революции в средствах связи, компьютерах, робототехнике, медицине и т. д. Учёные приступили даже к созданию нанороботов, то есть роботов, размеры которых сопоставимы с размерами молекул.

Броуновское движение стало одним из первых опытных подтверждений существования и движения молекул. Расскажем ещё об одном опытном подтверждении этих фактов.

Продолжение >>>