布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动。因由英国植物学家罗伯特·布朗所发现而得名。作布朗运动的微粒直径一般为10~10厘米，这些小的微粒处于液体或气体中时，由于分子的热运动，微粒受到来自各个方向分子的碰撞，当受到不平衡的冲撞时而运动，由于这种不平衡的冲撞，微粒的运动不断地改变...
通过对热力学不确定关系(thermodynamic uncertainty relation,TUR)的分析,可以发现软物质势中的布朗粒子,具有更高的输运效率。如图2所示,随着介质刚度的下降与热涨落的增强,输运效率进一步增加。 图2 物质势中介质刚度与热运动强度对函数的影...
他利用一些巧妙的数学方法,创建了一个预测布朗运动的方程。为此,他想象了数以百万计的微小颗粒(也称为原子)撞击到较大的花粉粒中。他采用的推理非常抽象,是他著名的“思想实验”的一个例子。在爱因斯坦的假设中的这些原子从各个方向撞击粒子,但在每个时间间隔中,都会出现某种不平衡,使较大的粒子移动一点。随着时间的...
布朗运动的基本原理可以概括为以下几点: 微观粒子受到周围分子的撞击,这些撞击是随机的,且方向和力度不同。 由于撞击的随机性,微观粒子在液体或气体中呈现出无规则的运动。 布朗运动的强度与微观粒子的质量和周围分子的运动速度有关。 二、布朗运动的数学表达 ...
1827年,英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在液体中的花粉微粒时,发现微粒总是在做无规则运动。后来人们发现,这是一种广泛存在于自然科学、工程技术和社会科学等领域中的随机现象,如空气污染扩散、陀螺随机游走和股票价格波动等。 1905年,爱因斯坦首先对布朗运动进行了定量研究,把大量布朗粒子的浓度(单位体积粒子数)看成...
布朗运动的粒子尺寸 1 布朗运动简介 布朗运动，也称布朗分子运动，是由英国植物学家布朗在1827年观察到的现象。布朗运动指的是微小颗粒在液体或气体中随机运动的现象，是由于分子碰撞所引起的。布朗运动的粒子尺寸和分子大小不同，下面将详细介绍。2 分子大小和布朗运动 分子是物质构成的基本单位，也是布朗运动的来源。
活跃的布朗粒子可以在自然界的各种场景中找到：从生物分子马达拉动的亚细胞结构，到整个动物群的运动，它们可以协同行动以更容易地寻找食物或躲避捕食者。最近，研究人员开发出了与天然粒子有着惊人相似行为方式的人造粒子——这为医疗机器人和许多其他前沿研究领域带来了激动人心的新机遇。最终，Su 和 Lindner 的发现可能...
从上述定义可以看出,布朗粒子在 t 时刻的位移 X(t) 既是服从正态分布的随机变量,也是位移曲线连续的时间函数。 随机变量和时间函数是两个内涵与外延完全不同的数学概念,显然,布朗运动定义用随机变量的正态分布性质和时间函数的连续性质来定义一个布朗粒子在 t 时刻的位移(时间函数),因此布朗运动定义中出现了违反同...
这个理论的影响达到顶峰是在1905年,那时爱因斯坦利用它来支持原子存在的假设。当时关于原子——宇宙中最小粒子的本质,科学界存在广泛的争议。爱因斯坦的工作利用布朗运动提供了关于原子存在的关键证据,这在科学上进一步强化了原子理论的基础。 这实在是科学上的一个巨大跨越!为了充分理解花粉颗粒的观察是如何引领我们确认...