(2) Демек, молекулалардың биіктік бойынша таралуы сонымен қатар, олардың потенциялық энергияларының мәндері бойынша да таралуы болып табылады. (2)-ны пайдаланып, (1)-формуланы төмендегідей жазуға болады: - Демек, молекулалардың биіктік бойынша таралуы сонымен қатар, олардың потенциялық энергияларының мәндері бойынша да таралуы болып табылады. (2)-ны пайдаланып, (1)-формуланы төмендегідей жазуға болады:
(3) - Мұндағы — молекуланыц потенциялық энергиясы нольге тең болатын жердсгі бірлік көлемге келетін молекулалар саны, — молекуланың потенциялық энергиясы -ға тең болатып кеңістіктегі нүктелерге сәйкес келетін бірлік көлемдегі молекулалар саны.
- (3) -тен потенциялық энергиясы аз болатын жерлерде молекулалардың тығыз орналасып, ал потенциялық энергиясы көп болатын жерлерде — сирегірек орналасатындығы шығады.
- (3) бойынша, молекуланың потенциялық энергиясының мәндері болатын нүктелердегі -дің -ге қатынасы:
(4) - Больцман (3) таралудың, одан шығатын (4) формуланың да тек жердің тартылыс күшінің потенциялық өріс жағдайында ғана емес, кез келген күштің потенциялық өрісінде хаосты жылулық қозғалыс күйінде болатын кез келген бірдей бөлшектер жиынтығы үшінде орындалатындығын дәлелдеді. Осыған сәйкес (3) Больцманның таралу заңы деп аталады.
- Молекулалардың жылдамдықтар
формуласы бойынша және (3) таралуларын, жылдамдықтары мен аралыгында жататын бірлік көлемдегі молекулалар санының: (5) шамасына тең болатындығын анықтайтын Максвелл-Больцман заңына біріктіруге болады, мұндағы болатын нүктедегі бірлік көлемге келетін молекулалар саны, ал Е-молекуланың толық энергиясы, ол оның кинетикалық және потенциялық энергиясының қосындысына тең болады. (5) шартына сәйкес, (5)-ті 0-ден -ке дейін интегралдасақ, (5) таралуымен дәл келетін өрнегіне келеміз. - (4) таралу Перреннің (1909 ж.) Авогадро санын анықтау жөніндегі тәжірибелерінің негізінде ашылган болатын. Сұйыкта қалқып, жүрген қатты кішкене бөлшектер броундық қозгалыс деп аталатын үздіксіз ретсіз қозғалыс күйінде болады.
- Перрен тәжірибелерінде негізгі қиындық бірдей бөлшектерді дайындап, олардың массаларын анықтау болды. Центрифугирлеу әдісін бірнеше қайтара қолданып, Перрен радиусы микронның, ондық үлесі болатын бірдей гуммигут шариктерінен тұратын біртекті эмульсия дайындай алды. Эмульсия тереңдігі 0,1 мм жазық шыны кюветке құйылып, микроскоп арқылы бақыланды. Микроскоптың көру өрісінің тереңдігі өте аз еді. Ол тек қалыңдығы 1 мк болатын горизонталь қабаттағы бөлшектерді ғана көрсете алды. Микроскопты вертикаль бағытта жылжыта отырып, броундық бөлшектердің биіктік бойынша таралуын зерттеуге мүмкін болды. Микроскопта көрінетін қабаттың кюветтін түбінен биіктігін һ әрпімен белгілейік.
Достарыңызбен бөлісу: |
