mmt-14
.pdf
Подготовка взвеси
В своём опыте Перрен использовал взвесь гуммигута. Гуммигут вещество растительного происхождения, используемое как жёлто-оранжевый пигмент для краски.
Сначала пигмент измельчался.
Затем, при помощи центрифуги, отбирались частицы примерно одинакового размера 0.1мкм.
Полученные таким образом частицы засыпались в воду и после тщательного перемешивания получалась взвесь.
Взвесь помещалась в кювету и после установления теплового равновесия изучалась при помощи микроскопа.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
10/37
Подготовка взвеси
В своём опыте Перрен использовал взвесь гуммигута. Гуммигут вещество растительного происхождения, используемое как жёлто-оранжевый пигмент для краски.
Сначала пигмент измельчался.
Затем, при помощи центрифуги, отбирались частицы примерно одинакового размера 0.1мкм.
Полученные таким образом частицы засыпались в воду и после тщательного перемешивания получалась взвесь.
Взвесь помещалась в кювету и после установления теплового равновесия изучалась при помощи микроскопа.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
10/37
Подготовка взвеси
В своём опыте Перрен использовал взвесь гуммигута. Гуммигут вещество растительного происхождения, используемое как жёлто-оранжевый пигмент для краски.
Сначала пигмент измельчался.
Затем, при помощи центрифуги, отбирались частицы примерно одинакового размера 0.1мкм.
Полученные таким образом частицы засыпались в воду и после тщательного перемешивания получалась взвесь.
Взвесь помещалась в кювету и после установления теплового равновесия изучалась при помощи микроскопа.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
10/37
Идея опыта
микроскоп
Глубина резкости микроскопа достаточно мала порядка 1мкм. Частицы гуммигута имеют размер порядка 0.1мкм и они не уложены плотно.
Следовательно, в поле зрения микроскопа одновременно могут попадать только частицы, имеющие одинаковую (почти) высоту над дном кюветы.
Перемещая микроскоп по вертикали, можно очень точно подсчитать количество частиц на разных высотах.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
11/37
Идея опыта
микроскоп
Глубина резкости микроскопа достаточно мала порядка 1мкм. Частицы гуммигута имеют размер порядка 0.1мкм и они не уложены плотно.
Следовательно, в поле зрения микроскопа одновременно могут попадать только частицы, имеющие одинаковую (почти) высоту над дном кюветы.
Перемещая микроскоп по вертикали, можно очень точно подсчитать количество частиц на разных высотах.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
11/37
Идея опыта
микроскоп
Глубина резкости микроскопа достаточно мала порядка 1мкм. Частицы гуммигута имеют размер порядка 0.1мкм и они не уложены плотно.
Следовательно, в поле зрения микроскопа одновременно могут попадать только частицы, имеющие одинаковую (почти) высоту над дном кюветы.
Перемещая микроскоп по вертикали, можно очень точно подсчитать количество частиц на разных высотах.
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
11/37
Вычисление постоянной Авогадро
Перрен выполнил подсчёт частиц гуммигута на разных высотах и получил эмпирическое распределение частиц по высоте, которое хорошо соответствовало распределению Больцмана.
Распределение Больцмана:
n = n0e−U(z)/(kT )
Нужно учесть, что на частицы гуммигута действует не только сила тяжести, но и сила Архимеда:
F ′ = mg − ρ′gV = (ρ − ρ′)gV
где ρ′ плотность жидкости, ρ плотность гуммигута, V объём частицы гуммигута.
Следовательно, распределение Больцмана можно
записать как
n(z) = n0e−F ′z/(kT )
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
12/37
Вычисление постоянной Авогадро
Перрен выполнил подсчёт частиц гуммигута на разных высотах и получил эмпирическое распределение частиц по высоте, которое хорошо соответствовало распределению Больцмана.
Распределение Больцмана:
n = n0e−U(z)/(kT )
Нужно учесть, что на частицы гуммигута действует не только сила тяжести, но и сила Архимеда:
F ′ = mg − ρ′gV = (ρ − ρ′)gV
где ρ′ плотность жидкости, ρ плотность гуммигута, V объём частицы гуммигута.
Следовательно, распределение Больцмана можно
записать как
n(z) = n0e−F ′z/(kT )
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
12/37
Вычисление постоянной Авогадро
Перрен выполнил подсчёт частиц гуммигута на разных высотах и получил эмпирическое распределение частиц по высоте, которое хорошо соответствовало распределению Больцмана.
Распределение Больцмана:
n = n0e−U(z)/(kT )
Нужно учесть, что на частицы гуммигута действует не только сила тяжести, но и сила Архимеда:
F ′ = mg − ρ′gV = (ρ − ρ′)gV
где ρ′ плотность жидкости, ρ плотность гуммигута, V объём частицы гуммигута.
Следовательно, распределение Больцмана можно
записать как
n(z) = n0e−F ′z/(kT )
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
12/37
Вычисление постоянной Авогадро
Перрен выполнил подсчёт частиц гуммигута на разных высотах и получил эмпирическое распределение частиц по высоте, которое хорошо соответствовало распределению Больцмана.
Распределение Больцмана:
n = n0e−U(z)/(kT )
Нужно учесть, что на частицы гуммигута действует не только сила тяжести, но и сила Архимеда:
F ′ = mg − ρ′gV = (ρ − ρ′)gV
где ρ′ плотность жидкости, ρ плотность гуммигута, V объём частицы гуммигута.
Следовательно, распределение Больцмана можно
записать как
n(z) = n0e−F ′z/(kT )
Функции
распределения.
Кинетическая теория газов
Барометрическая
формула
Определение
Перреном
постоянной
Авогадро
Броуновские
частицы
Подготовка
взвеси
Идея опыта
Вычисление
постоянной
Авогадро
Функция
распределения
Максвелла
Вычисление характеристических скоростей
Экспериментальная
проверка
распределения
Максвелла
Эффективный диаметр молекул
12/37