Главная » Просмотр файлов » Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики

Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики (1185114), страница 95

Файл №1185114 Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики (Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики.djvu) 95 страницаГельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики (1185114) страница 952020-08-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 95)

172). Идеи, изложенные в указанной работе, являются логическим продолжением исследования Эйнштейна «Кинетическая теория теплового равновесия и второго начала термодинамики» (1902), о которой речь будет впереди. Уже само наименование работы, посвященной броуновскому движению, говорит о цели ее автора. «В этой работе,— ансзл Эйнштейн, должно бьжь показано, что, согласно молекулярно-кинетической теории теплоты, взвешенные в ясидкости тела микроскопических размеров вследствие молекулярного теплового движения должны совершать движения такой величины, что они легко могут быть обнаружены под микроскопом. Возможно, что рассматриваемые здесь движения тождественны с та!с называемьгм «броуновским молекулярны.н движением» [62, с.

34]. Далее он продолжает: «Если рассматриваемое здесь движение вльесте с ожидаемыми закономерностями действительно будет наблюдаться, то классическая термодина,~ика уже для микроскопически различных областей не может считаться вполне действительной, и тогда возмоэсно точное определение истинных атомных размеров. Если же, наоборот, предсказание этого движения не выполнится„то это будет веским аргументом против молекулярно-кинетического представления о теплоте» [6, с. 13 — 14).

Эйнштейн получает два важных результата, которые в конечном итоге открывали возможность экспериментальной проверки молекулярно-кинетической теории теплоты. Он нашел связь между коэффициентом диффузии «малых взвешенных шаров», размером частицы и постоянной Авогадро. Полученная им формула имеет впд г«т 1 В= —— Лт вп77 где )т — универсальная газовая постоянная, Мк — постоянная Авогадро, Т вЂ” абсолютная температура,  — коэффициент диффузии, Р— радиус частицы. Предполагая независимость движения каждой частицы (аналогично молекулам газа), Эйнштейн показывает, что распределение частоты повторения данного изменения за произвольный промежуток времени таково же, как и распределение случайных ошибок..

Для среднего квадратичного смещения частицы вдоль оси х Эйнштейн получил выражение 7„=1/Ю~. Исключив из этих двух формул коэффициент диффузии )7, он находит связь между Х„и Р. Следовательно, определив первую 348 " См.: 2«изсьт10 Ит Е!еЫтосиега1е. 1906, Вй. 12, 33. 833, 910. величину, можно без труда вычислить и вторую. Работа Эйнштейна открывала совершенно новые возможности в количественной проверке молекулярно-кинетической теории. Если бы удалось показать, что вычисленная на основе формулы Эйнштейна постоянная Авогадро совпадает по своему значению с найденным ранее, то был бы решающий довод как в пользу молекулярно-кинетической теории, так и в пользу развитой теории броуновского движенля.

Не удивительно поэтому, что Эйнштейн в конце своего исследования восклицает: «Если бы какому-либо исследователю удалось вскоре разрешить поднятые здесь неясные для теории теплоты вопросы!» [29, с. 27]. По-видимому, отсутствием экспериментальной проверки выводов Эйнштейна в это время можно объяснить тот факт, что, Больцман не придал работе Эйнштейна должного значения. А ведь она могла иметь большое значение для поддержки его идей и особенно в защите молекулярно-кинетической теории от нападок «энергетиков» и махистов, В 1906 г.

появляется в печати новое исследование Эйнштейна «К теории броуновского движения» 15, с. 28), в которой ие только уточнены выводы предыдущего исследования, но получены также и новые результаты. Одновременно с этой работой Эйнштейн опубликовал исследование, в котором дается определение размеров молекул и постоянной Авогадро [5, с. 43].

Небольшая заметка «Теоретические замечания о броуновском движении» была опубликована в 1907 г. в связи с появившейся в 1906 г. статьей шведского физика Т. Сведберга «О собственном движении частиц в коллоидных растворах»'ь, где были сделаны первые попытки экспериментального доказательства теории Эйнштейна. Эйнштейн Альберт (!879 †19) Немецкий физик. Родился в Ульме (Германия). Образование получил в Цюрихском политехникуме. В 1902 †19 гг. эксперт патентного бюро в Берне. С 1909 по 1911 г.

профессор Цюрихского университета. С 1914 по 1933 г. живет и работает в Берлине, занимая пост директора физического института и профессора университета. . В 1933 г. эмигрировал в США и поселился в Принстоне, где состоял членом Института высших исследований. Лауреат Нобелевской премии по физике 1921 г. В истории термодинамики и статистической физики остался как автор фундаментальных работ по теории броуновского движения, статистическому обоснованию термодинамики н квантовой статистики. 349 В 1909 г. появляется «Элементарная теория броуновского движения» 15, с.

701, где дается упрощенное изложение полученных Эйнштейном результатов. Все исследования Эйнштейна по теории броуновского движения открывали большие возможности для доказательства реального существования атомов и молекул, указывая экспериментаторам путь достижения этой цели. еЭти исследования Эйнштейна больше, чем все другие работы, убеждают Фазакоэ в реальности атомов и молекул, в спраэедхиеости кинетической теории теплоты и е фундаментальной роли вероятности е законах природыь 14,с.175], Как уже указывалось, первые попытки проверки эйнштейнов- ской теории броуновского движения были сделаны Сведбергом в 1906 г.

Эта работа была еще далеко не совершенна, и ее результаты нельзя было еще считать доказательными. Подтверждение эйнштейновской формулы в части зависимости смещения броуновской частички от вязкости жидкости было дано в 1908 г. Зеддигом, который сравнивал при различных температурах смещения частичек в предположении, что они одинаковой величины. Такие же попытки были сделаны и другими физиками (Анри, Командоном и др.). Однако полное подтверждение теории Эйнштейна, а вместе с тем и молекулярно-кинетической теории является заслугой выдающегося французского физика Ж.

Перрена и его сотрудников и учеников — Н. Бьеррума, Шодезега и Дабровского. Замечательные исследования этих ученых, начатые еще в 1906 г. и продолжавшиеся несколько лет, убедили даже самых непримиримых противников кинетической теории, заставив поверить их в реальность атомов и молекул. В том, что атомы и молекулы реально существуют, а не яв- Перрен жан Батист (!870 †19) Французский физик.

Родился в Лилле. Образование получил в Парижской Нормальной школе. С 1910 г. профессор Парижского университета (Сорбонны). Лауреат Нобелевской премии по физике за 1926 г. Его борьба против идеалистических концепцпй в физике, уверенность в реальности ато. мов н молекул привели к постановке экспериментов, сыгравших решающее значение в судьбе молекулярно-кинетической теории н вообще всей физической атомистики в целом. Именно эти классические эксперименты оста вили имя Перрена в истории статистической физики. 350 ляются лишь удобной гипотезой для объяснения физических явлений, сам Перрен не сомневался. «Кинетическая теория газов несомненно возбуждает в нас глубокое удивяение,— писал он.— Если мы еще не вполне убеждены в ее справедливости, то потому только, что при ее создании было допущено много'гипотез.

Однако уверенность окрепнет, если мы сумеем различными путями найти одни и те жв значения для различных величин, с которыми встречаемся в учении о молекулахэ 143, с. 92]. В теории Эйнштейна Перрен увидел один из таких путей: «Если, на самом деле, молекулярное движение является причиной броуновского движения, если это явление оказывается как бы некоторым посредниколь который связывает нас с миром молекул, то должны существовать способы, которые позволили бы нам к ним подойти вплотную» 143, с.

99]. Тщательно анализируя законы молекулярно-кинетическон теории как в применении их к газам, так и к разбавленным растворам, Перрен пришел к заключению, что эти законы спра.ведливы как для молекул, так и для броуновских частичен, которые можно рассматривать как очень большие молекулы. Естественно поэтому возникала мысль, сформулированная Перреном в.

следующей форме: «Но нельзя ли в таком случае предположить, что нет никакого предела приложимости этих законов. в отношении величины того комплекса атомов, который мы исследуем2 Нельзя ли предположить, что частицы, уже доступные. зрению, все еще следуют этим законам; так что частичка, находящаяся в броуновском движении, может быть предметом таких же расчетов, как и молекула газа, например, в отношении действия ударов на стенку, останавливающую ее? Одним словом, нельзя ли приложить газовые законы к эмульсиям, состоящим из видимых уже зернышек В этом направлении я искал какого-нибудь решающего опыта ехретппеп1шп стасик который мог бы дать прочную Укспериментальную базу либо для нападок на кинетическую теорию, либо для ее защиты до концаэ 143, с.

100]. Ехрег]гпеп1шп сгнс!3 Перрена заключался в опытном изучении распределения частичек специально приготовленной эмульсии. При этом он рассуждал, следующим образом: если распределение частичек эмульсии действительно подчиняется газовым законам, то их вертикальное распределение должно подчиняться тому же закону, что и молекулы воздуха в поле земного тяготения, т. е. барометрической формуле. Серия таких экспериментов и была проведена. Прежде всего для этой цели необходимо было приготовить нужную эмульсию.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6553
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее