Сурет. Броундық қозғалыстың сұлбасы

Мұ ны микроскоп арқ ылы кө ріп, горизонтальдық бетке кө лең ке (проекция) етіп тү сіреміз. Шын мә нінде бө лшектің шын жолы 1-сек ішінде бағ ытын 10²⁰ рет ө згертеді, сондық тан оны есептеу ө те қ иын. Ал алатын болсақ ол бө лшектің жылжуының қ арастырып отырғ ан бағ ытқ а тү сірілген проекциясының орташа квадраттық мә ні. Бө лшектер кез-келген бағ ытпен қ озғ алғ андық тан бө лшектердің жылжу проекциясының орташа арифметикалық мә ні 0-ге тең болуы мү мкін. Сол себепті есептеу кезінде бө лшектердің жылжу проекциясының арифметикалық емес, квадраттық мә ні алынады.

Мұ ндағ ы - тү сірілген бө лшектердің жылжу проекциясы, n-есепке алып отырғ ан осындай проекциялар саны. Сонымен жоғ арғ ыдағ ы Эйнштейн-Смолуховский формуласы бойынша абсолюттік температура мен байқ ау уақ ытына тура, ал ортаның тұ тқ ырлығ ына кері пропорционал екен. Бұ л теория пропорционалдық коэффициентін мынандай ө рнекпен де кө рсетеді.

Мұ нда R – газ тұ рақ тылығ ы, N – Авагадро саны.

Егер бө лшек шар тә різді болса, Стокс заң ы бойынша:

Мұ нда – тұ тқ ырлық коэффиценті, r – бө лшектің радиусы. Осы ө рнектерді қ олдана отырып, А. Эйнштейн мен М. Смолуховскийдің жасағ ан теориясы бойынша броундық қ озғ алыстың тең деуін былайша жазуғ а болады:

немесе

Бұ л тең деудің дұ рыс екені кө птеген эксперименттер арқ ылы дә лелденді. Мысалы, Сведверг алтынның зольін микроскоп арқ ылы тексере отырып -тің мә нін анық тап оны

формуласы бойынша теориялық жолмен есептеген мә німен салыстырды.

Мұ ндағ ы,

Оның диаметрі 0, 444 мк болатын бө лшекке алғ ан мә ліметтері тө менде кө реетілген:

Байқ ау уақ ыты, сек
-тің мә ні, тә жірибе бойынша	4, 3	5, 8	6, 6	8, 3
Теориялық есептеу бойынша	4, 1	5, 8	6, 6	8, 2

Сведбергтің жү мыстарында осы теорияны тексеру арқ ылы алтынның кірнесі ү шін Авагадро саны 6, 2·10 ²³, ал сынаптың дисперстік бө лшектері ү шін 5, 9·10²³-ке тең болғ аны да бұ л теорияның (формуланың) дұ рыстығ ын кө рсетті. Осығ ан ұ қ сас мә ліметтер басқ а зерттеушілердің жұ мыстарынан кө руге болады. Перрен жә не оның шә кірттері Шедесь, Добровский, Беррум гуммигут пен ө сімдік смоласының (мастиктер) бө лшектерінің қ озғ алысын ультромикроскоп арқ ылы байқ ай отырып, Авогадро санын есептеді.

Ол 6, 03.·10²³-ке тең болды. Бұ л да қ азіргі кезде қ алыптасқ ан Авагадро санының мә ніне (6, 024·10²³) ө те жақ ын.

Зеддиг те жоғ арғ ы айтылғ ан тең деудің дұ рыстығ ын пен температура арасында байланысты анық тай отырып, тексерді. Бұ л тә жірибе арқ ылы алынғ ан мә ліметтерде теорияның дұ рыстығ ын растады. Бұ л айтылғ андардың броундық қ озғ алыспен зерттеу дисперстік жү йенің табиғ атын ғ ана емес, сонымен қ атар олардың молекулалы-кинетикалық қ асиеттері молекулалық жү йелердің молекулалы-кинетикалық қ асиеттерімен бірдей екендігін, молекулалы-кинетикалық теорияның дү рыстығ ын дә лелдейтінін кө руге болады. Броундық қ озғ алыстың теориясы молекулалардың шын мә нінде болатынын растап, сол кездегі «молекула мен атом объективтік шындық емес» дейтін Вильгелм Оствальд бастағ ан философ-энергетиктердің мектебінің идеяларының теріс екенін ақ иқ аттап берді. Міне броундық қ озғ алыстың теориясы коллоидтық химиядағ ы ең бірінші сандық теория бола отырып, оның маң ызы тек коллоидтық химия ғ ана емес, физикалық химия, физика, философия ү шін де зор болды. Бұ л теория коллоидтық бө лшектердің қ озғ алысын молекулалық жылулық қ озғ алысымен болатын айтып, материалистік кө зқ арастардың дұ рыс екенін растап берді. Броундық қ озғ алысты зерттеу флуктуация теориясын жасады да жә не статистикалық физиканың дамуына кө п ә сер етті.

Флуктуация дегеніміз-ө те кіші кө лемдегі кез-келген бір параметрдің ө зінің тепе-тең дік мә нінен ауытқ уы, Флуктуацияның жалпы теориясының негізін салғ ан американ ғ алымы Гиббс (1902ж.). Ә рине коллоидтық химия курсында бұ л теорияны толық қ арастырудың қ ажеті жоқ. Оның коллоидтық жү йеге де қ олданылатынын айтып кеткен жө н. Мысалы ү шін коллоидтық жү йелерде микрокө лемдегі ә ртү рлі сандық концентрацияның ық тималдығ ын жә не осы кө лемдегі қ арастырылып отырылғ ан концентрация қ анша уақ ыт аралығ ында қ айталатынын есептеуге флуктуация теориясын қ олданады.