Движение - броуновская частица
Cтраница 2
Как известно, уравнение Ланжевена было предложено для описания движения броуновской частицы. Сила со стороны атомов газа, действующая на броуновскую частицу, представляется в виде суммы регулярной силы трения, пропорциональной скорости частицы, и случайных толчков с очень коротким временем корреляции. На величину этих толчков накладывается определенное ограничение ( т.е. связь) так, чтобы средний квадрат скорости броуновской частицы стал равен ее тепловому значению. [16]
Но в этом случае так же, как и для движения броуновской частицы, никто не будет, очевидно, отрицать сам факт движения объектов по различным траекториям в фазовом пространстве. Совершенно ясно, что речь в этом случае должна идти о случайных траекториях. В классической статистической физике не возникает повода сомневаться в существовании таких траекторий только потому, что они обнаруживаются непосредственно оптическими наблюдениями. [17]
Траектории газовых молекул, по-видимому, столь же сложны, как траектории движения броуновских частиц. Молекулы одного и того же газа одинаковы, следить за движением каждой из них невозможно. Поэтому вместо того, чтобы изучать поведение отдельной молекулы газа, рассматривают поведение всей совокупности составляющих его молекул. Такой метод изучения называется статистическим. Несмотря на то, что в любой момент времени векторы скоростей молекул могут быть весьма различны как по величине, так и по направлению, в движении всего множества молекул газа можно заметить ряд закономерностей. Например, при данной температуре всегда имеются такие значения скорости и кинетической энергии, которыми обладает большинство молекул. Эти значения скорости и кинетической энергии называются наиболее вероятными. Так, при 0 С половина всех молекул кислорода имеет скорости в пределах от 300 до 500 м / сек; наиболее вероятная скорость в этом случае равна 376 6 м / сек. [18]
Если проводить аналогию с классическими явлениями, то движение отдельного электрона до некоторой степени должно напоминать собой движение броуновской частицы. [19]
 |
Последовательные положения броуновской частицы через равные промежутки времени. Точки соединены отрезками прямых. [20] |
Движение молекул является хаотичным, то суммарная сила ударов молекул о броуновскую частицу, а вместе с ней и движение броуновской частицы также будут хаотичными. [21]
В качестве наглядного примера может быть взято взаимодействие частицы с флуктуациями вакуума ( см. § 73), в результате чего движение частицы уподобляется движению броуновской частицы. [22]
Очевидно, что для капель, меньших зародыша, Ат 0, для зародыша Ат 0, для капель, превосходящих размеры зародыша, Ат 0 - Изменение размеров капли, следовательно, формально подобно движению броуновской частицы в поле внешней силы, имеющем потенциальный барьер, положение которого соответствует размеру зародыша, а формирование капли из молекулы описывается таким же образом, как прохождение частицы через потенциальный барьер. [23]
Движение броуновской частицы абсолютно хаотично. [24]
Специальные исследования показали, что характер броуновского движения зависит от свойств жидкости или газа, в которых взвешены частицы, но не зависит от свойств вещества самих частиц. Скорость движения броуновских частиц возрастает с повышением температуры и с уменьшением размеров частиц. [25]
Как доказали в 1905 г. Эйнштейн и Смолуховский, броуновские частицы ведут себя как гигантские молекулы, средняя кинетическая энергия которых равна средней кинетической энергии молекул жидкости или газа, окружающих эту частицу. Поэтому характер движения броуновских частиц полностью соответствует характеру движения молекул, но с одной лишь существенной разницей: скорость движения частиц значительно меньше скорости движения молекул. [26]
Необходимо отметить, что член - Ьх также возникает вследствие ударов молекул. Однако при систематическом движении броуновской частицы со скоростью х случайные удары молекул против скорости частицы в среднем передают ей больший импульс, чем случайные удары в направлении скорости. [27]
Таким образом, мы приходим к важному выводу о том, что под влиянием вакуумного поля псевдофотонов электрон совершает нечто вроде броуновского движения с определенным средним квадратом смещения. Как известно, движение броуновской частицы связано с ударами хаотически движущихся молекул окружающей среды, приводящими к отклонениям от среднего нулевого значения. Точно так же на движение элементарной частицы оказывают влияние своеобразные удары множества виртуальных частиц, образующих вакуум. [28]
Процессы Орнстсйна-Улснбека описывают движение броуновской частицы в среде с трением. [29]
Неравномерность ударов молекул, проявляющаяся в малых масштабах, вызывает флуктуации давления. Эти флуктуации давления обусловливают движение броуновских частиц ( ср. Броуновские частицы являются столь малыми объектами, что они уже не подчиняются второму началу термодинамики. Отдельная броуновская частица может, например, под влиянием удара молекул, совершающих тепловое движение, подняться в жидкости против силы тяжести из более низкого в более высокий слой. [30]
Страницы: 1 2 3 4