Albert Einstein và thuyết tương đối hẹp
Trang 1Khoa Vật Lý Tiểu Luận Lịch Sử Vật Lý Tên đề tài:
Trang 2Nhóm thực hiện : Nhóm 8
Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2010
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Từ thời cổ đại cho đến nay, vật lý học đã trải qua những chặng đường chông gaivới bao sự hy sinh, cống hiến cả cuộc đời cho việc nghiên cứu khoa học của các nhàvật lý Tuy nhiên cho đến những năm cuối thế kỉ XIX, vật lý đã đạt được nhữngthành tựu lớn đáng kể về nhiều mặt: lý thuyết, phương pháp, thực nghiệm
Chính vì các thành tựu trên mà các nhà vật lý học có uy tín lúc bấy giờ nghĩrằng vật lý học đã đạt đến đỉnh cao của nó, sẽ không còn những phát minh mới đem lạinhững kiến thức mới Tuy nhiên chỉ vài năm sau đó, các nhà vật lý học đã dồn dập cho
ra nhiều phát minh làm bối rối các nhà bác học mà họ phải thừa nhận rằng vật lý học
có những chổ bế tắc, mù tịt tất cả những khó khăn đó đã tạo nên một cuộc khủnghoảng lớn trong vật lý học cuối thế kỷ XIX
Để giải quyết khủng hoảng này đòi hỏi các nhà bác học phải có những biến đổicách mạng trong quan điểm của chính họ, phải tìm ra những lý thuyết vật lý hoàn toànmới Một trong những lý thuyết mới đó là “thuyết tương đối” của Einstein Lý thuyếtnày như một cuộc cách mạng hóa tư duy vật lý
Với ý nghĩa đó, nhóm chúng tôi làm một bài tiểu luận về “ Albert Einstein vàthuyết tương đối hẹp” để có thể hiểu rõ về ý nghĩa sâu xa của lý thuyết tương đối tronggiai đoạn cuối thế kỷ XIX
Vì thời gian gấp rút, kiến thức hạn hẹp, chắc chắn nhóm còn gặp nhiều thiếusót Nhóm kính mong ý kiến nhận xét và góp ý của cô và các bạn
Nhóm 8
Trang 2
Trang 4DANH SÁCH NHÓM
01 Lê Thị Thùy Duyên
02 Nguyễn Thị Ngân Hà
03 Lê Bin Hô
04 Lưu Thị Thúy Hòa
05 Lương Thị Thanh Huyền
06 Lê Thị Phi Nga
07 Cao Thị Vĩnh Phương
08 Lê Thị Thu Thủy
09 Nguyễn Ngọc Thảo Trâm
10 Trần Thị Thu Vân
11 Huỳnh Minh Thông (Lớp Lý 5 Ninh Thuận – Đồng Nai)
Trang 5MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU -1
DANH SÁCH NHÓM -2
MỤC LỤC -3
A ALBERT EINSTEIN VÀ NHỮNG PHÁT MINH: -5
I Đôi nét về tiểu sử Einstein: -5
II Các công trình và ý nghĩa: -7
II.1 Một phương pháp mới để xác định kích thước phân tử -7
II.2.Lý thuyết về lượng tử ánh sáng: -11
II.3 Thuyết động học phân tử giải thích bản chất chuyển động Brown. 18
II.4 Khảo sát ngắn gọn về phương trình E=mc2. -21
II.5 Sự phát xạ cưỡng bức và tự phát. -23
B.LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP: -24
I Sự nảy mầm của thuyết tương đối hẹp: -24
I.1 Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928): -24
I.2 Henri Poincaré :( 1854-1912) -28
II.Thuyết tương đối hẹp của Einstein: -30
II.1 Hai nguyên lý: -31
II.2.Những hệ quả quan trọng: -33
II.3.Thí nghiệm kiểm chứng: -37
II.4 Các ứng dụng: -38
III Lời kết: -39
Trang 4
Trang 6Nội dung
A ALBERT EINSTEIN VÀ NHỮNG PHÁT MINH:
I Đôi nét về tiểu sử Einstein:
Vài nét về cuộc đời Albert Einstein ( 1897–1955 ):
tại Ulm, miền Wurtemberg, nước Đức
các sách viết về những bí mật của vũ trụ
Năm 12 tuổi, ông bắt đầu mê mônhình học, và đây là điều quan trọng đã ảnh hưởngrất lớn đến cuộc đời sáng tạo sau này của ông
-tư thưởng bài trừ người Do Thái – gia đình ôngbuộc phải chuyển đến sinh sống ở Thụy Sĩ
Einstein thường nghiền ngẫm các tác phẩm khoa học của Helmholtz, Kirchhoff,Boltzmann, Maxwell và Hertz
Năm 1901, ông đã tốt nghiệp xuất sắc trường bách khoa Zurich Tuy nhiên, dobản tính bướng bĩnh, ônng không được giữ lại làm việc tại trường này
Năm 1902, ông được giới thiệu đến làm việc tại phòng nghiên cứu đăng kí phátminh với chức danh: giám định viên kĩ thuật hạng ba
Tại Berne, ngoài thời giờ khảo cứu về Toán và Vật Lý Học, Einstein còn để tâmđến Triết Học Vài triết gia đã giúp ông học được các nguyên tắc đại cương củaphương pháp luận lý Chính phương pháp này cho phép các nhà bác học diễn tả nhữngđiều nhận xét trực tiếp thành các định luật rõ ràng
Trang 7Đặc biệt, váo năm 1905 – năm tuyệt vời của đời ông – ông đã có 5 công trìnhnghiên cứu rất có giá trị, hết sức cơ bản:
để giải thích bản chất của chuyển động Brown
đối hẹp
= mc2
Công trình thứ tư góp phần quan trọng
tạo ra bước ngoặc mới trong vật lí học đầu thế kỉ XX
Năm 1906, ông bảo vệ thành công luận án tiến sĩ
Năm 1916, ông công bố thuyết tương đối rộng
Năm 1921, Einstein đã nhận giải thưởng Nobel
Năm 1933, tại Đức, các giáo sư gốc Do Thái bị đe dọa và lăng mạ nên ông đãchuyển đến định cư ở Mỹ và sống đến hết đời ở đó
Trang 6
Trang 8Albert Einstein qua đời vào ngày 18-4-1955 Trước khi chết, ông đã viết giấytặng bộ óc của mình cho các nhà nhân chủng học nghiên cứu.
II.Các công trình và ý nghĩa:
II.1 Một phương pháp mới để xác định kích thước phân tử
Albert Einstein
"A New Determination of Molecular Dimensions"
Buchdruckerei K J Wyss, Bern, 1905 (30 April 1905)
Also: Annalen der Physik, 19(1906), pp 289-305.
- Ludwig Boltzmann là nhà vật lý nguyên tử dẫn đầu của thế kỷ 19, người đã đấutranh nhiều năm để thuyết phục sự chấp nhận nguyên tử
- James Clerk Maxwell, một nhà nguyên tử học hàng đầu khác, đã tìm ra sự phân
bố vận tốc của các nguyên tử trong chất khí, và ông đi đến một kết luận ngạc nhiên là tínhnhớt của chất khí có thể độc lập với mật độ của nó
- Tuy nhiên lý thuyết nguyên tử cũng vấp phải những khó khăn không giải quyết
được Nhiệt độ thấp, nhiệt dung riêng của chất rắn là 3NkB, một kết quả của định luậtDulong–Petit Tuy nhiên định luật đúng cho nhiệt độ phòng, nhưng không đúng đối vớinhiệt độ lạnh hơn Tại gần 0K, nhiệt dung riêng bằng không
Trang 9II.1.2.Công trình của Einstein[2]:
Nội dung nghiên cứu của Einstein trong luận án tiến sĩ là nghiên cứu sự
khuyếch tán và nội ma sát của các chất trung tính trong dung dịch loãng để xác định kích thước của nguyên tử”.
Nghiên cứu của ông trong năm 1903 và 1904 tập trung vào hiệu ứng kích thướcnguyên tử hữu hạn tác động đến hiện tượng tán xạ Giống như nghiên cứu củaMaxwell, sự hữu hạn của kích thước nguyên tử dẫn đến các hiệu ứng có thể quan sátđược Nghiên cứu này nằm trong vấn đề chính của vật lý ở thời đại ông Chúng cũng lànội dung chính trong luận án tiến sĩ của ông
Phương pháp của Einstein dựa vào những quan niệm đơn giản của ông Chấtlỏng tinh khiết có một độ nhớt nhất định nào đó xác định “độ chảy” của chất lỏng Ví
dụ độ nhớt của chất lỏng lớn hay nhỏ thì dòng chảy của chất lỏng đó sẽ nhỏ hay lớnhơn tương ứng Bổ sung đường vào nước để làm tăng độ nhớt của nước, Einstein chorằng, sự tăng độ nhớt của chất lỏng phụ thuộc vào kích thước của phân tử đường hoàtan vào chất lỏng, chúng làm “cản” dòng chảy tự do của các phân tử chất lỏng Côngtrình của Einstein là nghiên cứu hiệu ứng “cản” dòng chảy cũng như là giải quyết cácbài toán trong chuyển động chảy của chất lỏng, và so sánh với kết quả thí nghiệm xácđịnh độ nhớt của nước đường, và bằng cách đó để đánh giá độ nhớt N của chất lỏng
Để làm giảm các khó khăn trong tính toán, Einstien xét dòng chảy chuyển độngtrên một trục và hướng vào phân tử và sau đó chệch hướng ra ngoài theo hướng khác.Dòng chảy sẽ bị cản trở bởi phân tử đường ở chính giữa, và các phân tử được cho làhình cầu Với sự cản trở dòng chảy, Einstein cho rằng tính nhớt của chất lỏng đã tănglên
Trang 8
Trang 10Hình II.1.1 Giả thiết rằng dòng chảy hướng vào phân tử đường hình cầu nằm tại tâm.
Sau nhiều phép toán phức tạp, Einstein đã dẫn đến kết quả Gọi k là độ nhớtbiểu kiến của chất lỏng, k* là độ nhớt tăng lên Khi đó Einstein thu được biểu thứcsau:
Trang 11Từ hai công thức trên ta rút ra kết quả:
Vậy ta thấy Tuy nhiên công thức này chưa tính đến hiệu ứng hấp dẫn Cụthể là , do trọng lực, các phân tử đường bị kéo xuống phía đáy của bình chứa Áp dụngđịnh luật Stokes cho vật chuyển động trong chất lỏng dưới tác dụng của trọng lực[3]
Công thức Einstein áp dụng cho trường hợp chất lỏng ở phía đáy của bình chứa như sau:
Vì vậy ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của N vào p như trên
Trang 12II.1.3 Ý nghĩa của công trình
- Đây là luận án tiến sĩ của ông, là bài báo mở đầu cho năm kỳ diệu của Einstein Trong đó ông cố gắng giải thích các hiện tượng từ quan điểm thống kê của nguyên tử
- Mở đầu cho các công trình sau này của ông về chuyển động Brown
- Góp phần làm cũng cố cho lý thuyết phân tử vốn ít được các nhà khoa học thời
đó chấp nhận
II.2.Lý thuyết về lượng tử ánh sáng:
II.2.1 Phát kiến hiện tượng quang điện:
Năm 1887, nhà vật lý người Đức, Hec ( Heinrich Rudolf, 1857- 1894) đã làm thí
nghiệm chiếu tia tử ngoại vào một tấm kẽm ban đầu tích điện âm
Hình II.2.1
Kết quả thí nghiệm cho thấy tấm kẽm bị mất điện tích âm Hec cho rằng: tia tửngoại (có bước sóng ngắn) khi chiếu vào tâm kẽm, đã làm bật các electron ra khỏi tấm
đó Làm thí nghiệm với các kim loại khác (như đồng, nhôm, bạc, niken ) người ta
cũng thấy hiện tượng tương tự xảy ra Và hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra
khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài.
Hiện tượng đó đã được Xtôlêtôp nghiên cứu bằng thực nghiệm:
Trang 13Ông đã dùng tế bào quang điện là một bình bằng thạch anh đã hút hết khôngkhí, bên trong có hai điện cực: anôt là một vòng dây kim loại, catôt có dạng một chỏmcầu bằng kim loại mà ta cần khảo sát (sơ đồ như hình vẽ)
Kết quả thí nghiệm và nhận xét:
- Đóng khóa C và di chuyển con chạy B để UAK >0 , thì trong mạch xuất hiệnmột dòng điện, nghĩa là giữa catot và anot có xuất hiện những electron Vậy có thểkhẳng định rằng bức xạ tử ngoại làm bật electron ra khỏi chất dùng làm catot
Dùng các kính lọc sắc F khác nhau thì thấy dòng quang điện chỉ xuất hiện khiánh sáng chiếu vào catot có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng trị số o Như vậy hiệntượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng chiếu vào catot có o, giá trị ogọi làgiới hạn quang điện
Với một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng ocó cường độ sáng nhấtđịnh thì sự phụ thuộc của cường độ dòng quang điện I vào hiệu điện thế UAK giữa anot
và catot được mô tả như đồ thị
Trang 12
Trang 14Từ đồ thị ta thấy:
+Khi U AK U h thì dòng quang điện bị triệt tiêu hoàn toàn (I=0) vì electron bịbật ra từ catot, với vận tốc ban đầu v0maxvà động năng ban đầu Wdmax đã chiệu tác dụngcủa lực điện trường hướng về catot (do Uh gây ra), lực này ngăn không cho electrontới anot để gây ra dòng quang điện Uh gọi là hiệu điện thế hãm Như vậy giữa độngnăng ban đầu cực đại của quang electron và độ lớn của hiệu điện thế hãm có hệ thức:
2 0max max
I I Giá trị I bh gọi là cường độ dòng quang điện bảo hòa
II.2.2.Các định luật quang điện:
Từ kết quả các thí nghiệm Xtôlêtôp đã rút ra ba định luật sau đây, gọi là cácđịnh luật quang điện
1/ Định luật quang điện thứ nhất ( hay định luật về giới hạn quang điện)
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại cóbước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng o : o
Trang 152/ Định luật quang điện thứ hai ( hay định luật về cường độ dòng quang điện bảo hòa)
Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (o), cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ
lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích
3/ Định luật quang điện thứ ba ( hay định luật về động năng cực đại của quang electron).
Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc cường độ củachùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất củakim loại
Thời gian trong quá trình từ lúc bức xạ chiếu tới cho tới khi các điện tử bức ra(thời gian trễ) là rất nhỏ dưới 10 9s
II.2.3.Sự mâu thuẩn giữa các định luật của hiệu ứng quang điện với các quan niệm của vật lý học cổ điển:
Những định luật vừa trình bày ở trên mâu thuẩn rất rõ với những quan niệm cổđiển về bản c
Theo quan điểm sóng, hiệu ứng quang điện có thể được giải thích như sau: chất sóng của ánh sáng
Véc tơ điện của sóng điện từ tăng tốc cho các electron trong kim loại, nhờ vậycác electron trong kim loại bắt đầu “đu đưa” , nếu “sự đu đưa” này mang tính chấtcộng hưởng thì biên độ của các dao động cưỡng bức của các electron trở nên rất mạnh,đến mức electron bị bứt ra khỏi mặt kim loại, nghĩa là xảy ra hiện tượng quan điện.Như vậy về phương diện định tính có thể hiểu được hiệu ứng quang điện theo quanđiểm sóng
Tuy nhiên, không thể giải thích các qui luật định lượng của hiện tượng quanđiện, nếu xuất phát từ những quan niệm sóng
Trang 14
Trang 16Biên độ của các dao động cưỡng bức của các electron, theo quan điểm sóng, tỉ
lệ với biên độ của vecto cường độ điện trường trong sóng điện từ chiếu vào Mặc kháccường độ quang thông tỉ lệ thuận với bình phương biên độ của vecto cường độ điện trongsóng ánh sáng Do đó, theo quan điểm sóng, vận tốc của các quang electron bay ra phảităng lên khi tăng cường độ của ánh sáng tới Nhưng như đã nói ở trên, vận tốc của cácquang electron không phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng tới
Ở thí nghiệm trên Xtôlêtôp cũng đã nghiên cứu đến thời gian trễ, nghĩa là thờigian kể từ lúc bắt đầu chiếu tia tử ngoại vào catot cho đến khi có dòng điện trong mạch.Ông đã thiết lập rằng thời gian trễ nhỏ hơn 10 4 s Những phép đo gần đây thì thời gian trễ
là 10 9s Trong khi đó, nếu xuất phát từ quan niệm sóng thì thời gian trễ này lớn hơn nhiềulần so với thời gian trễ cho bởi thực nghiệm
Ngoài ra, sự tồn tại của giới hạn quan điện cũng không thể hiểu được theo quanđiểm cổ điển
II.2.4 Thuyết lượng tử ánh sáng:
1/ Giả thuyết lượng tử năng lượng của Plank:
Năm 1900, nhà vật lý Plank đã đề xướng giả thuyết về lượng tử năng lượngnhằm giải thích sự phát và hấp thụ bức xạ của các vật, đặt biệt là các vật nóng sáng
Theo Plank thì năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hayphát xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng, lượng tử năng lượngđược kí hiệu là , có giá trị bằng: hf , trong đó f là tần số của sóng ánh sáng bịhấp thụ hay phát ra, h là một hằng số, gọi là hằng số Plank, h=6,625.10 34J.s
2/ Thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein:
Năm một 1905, để giải thích hiện tượng quang điện, nhà bác học Einstein đãphát triển giả thuyết của Plank lên một bước và đề xuật thuyết lượng tử ánh sáng,thuyết lượng tử ánh sáng có nội dung cơ bản như sau:
Trang 17- Chùm ánh sáng là một chùm các photon (các lượng tử ánh sáng) Mỗi photon
có năng lượng xác định là hf , cường độ của chùm tia sáng tỉ lệ với số photon phát
ra trong 1 giây
là chúng phát xạ hay hấp thụ photon
- Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ c=3.10 8 m/s trong chân không
II.2.5.Phương trình Einstein đối với hiện tượng quang điện:
Công thức Einstein về hiện tượng quang điện:
Anhxtanh cho rằng, hiện tượng quang điện xảy ra là do electron trong kim loạihấp thu photon của ánh sáng kích thích Photon bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượngcủa nó cho electron
Năng lượng này dùng để:
lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra khỏi bề mặt kim loại
Trang 16
Trang 18- Truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể.
Nếu electron này nằm ngay trên lớp bề mặt kim loại thì nó có thể thoát ra ngay
mà không mất năng lượng truyền cho mạng tinh thể Động năng ban đầu của electron
này có giá trị cực đại 0max2
mv
hf A
Đây là công thức Einstein về hiện tượng quang điện
GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN:
- Định luật thứ nhất: theo công thức Anhxtanh , muốn cho hiện tượng quangđiện xảy ra, nghĩa là muốn cho electron bật ra khỏi bề mặt kim loại làm catot thìphoton của chùm sáng chiếu vào catot phải có năng lượng lớn hơn hoặc ít nhất phải
bằng công thoát A, nghĩa là phải có hf A hay h c A
o với 0
hc A
sóng ochính là giới hạn quang điện của kim loại làm catot
- Định luật thứ hai: Cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với số quangelectron bật ra khỏi catot trong một đơn vị thời gian Vói các chùm sáng có khả nănggây ra hiện tượng quang điện, thì số quang electron bị bật ra khỏi mặt catot trong mộtđơn vị thời gian lại tỉ lệ thuận với số photon đến đập vào mặt catot trong thời gian đó
Số photon này tỉ lệ với cường độ của chùm sáng tới Từ đó suy ra, cường độ của dòngquang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng chiếu vào catot
- Định luật thứ ba: theo công thức Anhxtanh, động năng của quang electron chỉphụ thuộc vào tần số của ánh sáng tới, mà không phụ thuộc vào việc có bao nhiêu
Trang 19photon khác va chạm với những electron khác, nghĩa là không phụ thuộc cường độ củaánh sáng tới.
Cuối cùng, thời gian trễ của hiện tượng quang điện dựa vào các quang niệm đãtrình bày bằng thời gian để electron chuyển động đến mặt kim loại sau khi va chạmvới photon, nghĩa là rất nhỏ, điều đó cũng phù hợp với thực nghiệm
Ý nghĩa: Với việc giải thích hiện tượng quang điện, Einstein đã nêu ra lý
thuyết về lượng tử ánh sáng, mở ra cho khoa học vật lý một hướng phát triển mới.Công trình này đã đem lại giải Nobel cho Einstein năm 1921
II.3 Thuyết động học phân tử giải thích bản chất chuyển động Brown.
Einstein dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích bản chất của chuyểnđộng Brown
II.3.1 Hoàn cảnh lịch sử:
Mặc dù khái niệm về nguyên tử đã xuất hiện từ thế kỉ thứ V trước công nguyên(với nguyên tử luận của Democritus) nhưng mãi đến thế kỉ XIX các nhà vật lý vẫnchưa chấp nhận hoàn toàn rằng nguyên tử tồn tại thực sự Lý do các nhà vật lý vẫnnghi ngờ vì không có một lý thuyết nào ở thế kỷ XIX (kể cả lý thuyết nguyên tử củaDalton) có thể giải thích đầy đủ tính chất của vật chất từ các tính chất của nguyên tử
Vì vậy nhiệm vụ to lớn được đặt ra cho các nhà bác học thế kỉ XX là chứngminh bằng thực nghiệm sự tồn tại của các nguyên tử
Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn không ngừng của các hạt nhỏ khichúng đang lơ lửng trong một chất lỏng hay khí Quỹ đạo của chuyển động Brown làcác đường gấp khúc
Trang 18
Trang 20Hiện tượng này được phát hiện vào năm 1827 bởi nhà thực vật học người AnhRobert Brown khi ông quan sát qua kính hiển vi các hạt phấn hoa lơ lửng trong nướcthì thấy chúng nhảy múa một cách hết sức hỗn độn.
Ban đầu, ông cho rằng các hạt phấn này chuyển động được vì chúng vẫn cònsống Nhưng sau đó, khi tiến hành quan sát đối với các hạt vô cơ ông cũng thu đượccác kết quả tương tự Vì vậy, Brown kết luận rằng chuyển động của các hạt có bảnchất là một quá trình vật lý chứ không phải là quá trình sinh học như ông đã từng nghĩ
M c dù không đưa ra được lời giải thích cho hi n tượng này nhưng kết quả quan sát của ện tượng này nhưng kết quả quan sát của Brown đã tạo tiền đề cho vi c chứng minh sự tồn tại của các nguyên tử sau này Do đó, để vinh danh ện tượng này nhưng kết quả quan sát của ông, người ta đ t tên cho hi n tượng này là chuyển đ ng Brown ện tượng này nhưng kết quả quan sát của ộng Brown.
II.3.2 Các nghiên cứu về chuyển động Brown từ năm 1827-1900:
Khẳng định lại kết quả quan sát của Gouy
Quan sát được: chuyển động Brown trở nên nhanh hơn khi nhiệt độ được nânglên
Trang 21→ Các nghiên cứu trong giai đoạn này vẫn chưa giải thích được bản chất củachuyển động Brown nhưng đã đưa ra được một số nhận xét về chuyển động Brownnhư sau:
- Chuyển động rất bất thường, bao gồm chuyển động tịnh tiến và quay theonhững quỹ đạo là đường gấp khúc
- Chuyển động càng nhanh đối với các hạt có kích thước càng nhỏ
- Chuyển động phụ thuộc vào độ nhớt của chất lỏng
- Chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao
trên thuyết động học phân tử
Nội dung thuyết động học phân tử:
Các chất cấu tạo bởi một số rất lớn những hạt có kích thước hết sức nhỏ gọi làphân tử
Các phân tử cấu tạo nên các chất chuyển động hỗn loạn và không ngừng
II.3.3 Giải thích của Einstein:
Einstein nhận ra rằng những chuyển động hỗn loạn không theo quy luật của cáchạt là kết quả của những va chạm với các phân tử của chất lỏng
Xét trong một khoảng thời gian ngắn, có vài phân tử chất lỏng va chạm vào mộthạt Brown nào đó Những va chạm đó đến từ các hướng khác nhau với các vận tốckhác nhau cho nên tổng xung lực (Lực tác dụng trong thời gian ngắn) của các phân tửchất lỏng tác dụng lên hạt đang xét theo các hướng là không cân bằng Vì hạt Brown
có khối lượng nhỏ, nên dưới tác dụng của các xung lực nói trên nó dễ dịch chuyển tứcthời theo một hướng nhất định Do tính chất chuyển động hỗn loạn của các phân tử,tổng xung lực tác động lên hạt Brown không những thay đổi tức thời theo thời gian về
Trang 20