Хто і коли виявив
У 1827 році англійський біолог Роберт Броун спостерігав в мікроскоп за краплею води, в яку випадково потрапило невелика кількість квіткового пилку. Він побачив, що найдрібніші частинки пилку пританцьовують, рухаючись хаотично в рідині. Так було відкрито назване ім'ям цього вченого броунівський рух – рух найдрібніших частинок, розчинених в рідині або газі. Після спостереження за різними видами пилку, що містилися в його колекції, біолог розчиняв у воді перетерті в порошок мінерали. У підсумку Броун був переконаний, що таке безладний рух викликане ніяк не самої рідиною і не впливом на рідину ззовні, а безпосередньо внутрішнім рухом самої дрібної частинки. Ця частинка за аналогією з піднаглядним рухом отримала назву «броуновская частинка».
Розвиток теорії, її послідовники
В подальшому відкриття Броуна підтвердили, розширили і конкретизували, грунтуючись на молекулярно-кінетичної теорії, А. Ейнштейн і М. Смолуховский. А французький фізик Перрен через двадцять років завдяки удосконаленню мікроскопів у процесі вивчення безладного руху броунівської частинки підтвердив існування власне молекул. Спостереження за броунівським рухом дозволило Перрену прорахувати кількість молекул в 1 моль будь-якого газу й вивести барометрическую формулу.Відкриття руху броунівської частинки послужило доказом існування набагато більш дрібних, не видимих навіть у мікроскоп частинок – молекул рідини і будь-якої іншої речовини. Саме молекули своїм постійним рухом змушують переміщатися частинки пилку, сажі чи фарби.
Визначення та розмір
Якщо дивитися в мікроскоп на зважені у воді частинки туші, то можна помітити, що крупинки різного розміру ведуть себе по-різному. Щодо об'ємні частки, відчуваючи за певний відрізок часу однакову кількість поштовхів зі всіх сторін, не починають рухатися. А малі частинки за такий же часовий інтервал отримують односторонні нескомпенсовані удари, штовхають їх в сторону, і переміщаються. Який же розмір броунівської частинки, що піддається впливу молекул? Дослідним шляхом доведено, що в рух приходять цитоплазматичні зерна пилку розміром не більше 3 мікрометрів (мкм), або 10 -6 метра, або 10 -3 міліметра. Частки більшого розміру не стають учасниками виявленого Броуном постійного руху. Отже, відповімо на запитання "що таке броуновская частинка". Це дрібні зерна речовини розміром не більше 3 мкм, що перебувають у зваженому стані в рідині або газі, що здійснюють постійне хаотичне рух під впливом молекул того середовища, в якій вони знаходяться.
Молекулярно-кінетична теорія
Броунівський рух не припиняється, не сповільнюється в часі. Це пояснює концепція молекулярно-кінетичної теорії, що говорить про те, що молекули будь-якої речовини знаходяться в постійному тепловому русі. З підвищенням температури середовища швидкість руху молекул збільшується, відповідно прискорюється і броуновская частка, що зазнає ударів молекул. Крім температури речовини, швидкість броунівського руху залежить також від в'язкості середовища та розміру зваженої частинки. Максимальної швидкості рух досягне в тому випадку, коли буде висока температура навколишнього частинки речовини, сама речовина не буде в'язким, а порошинки будуть найменшого розміру. Молекули речовини, в якому знаходяться найдрібніші частинки, випадковим чином стикаючись, прикладають рівнодіючу силу (виробляють поштовх), що викликає зміну напрямку руху пилку. Але такі флуктуації дуже нетривалі в часі, і практично відразу напрямок прикладається сили змінюється, що призводить до зміни напряму руху.