ब्राउनी गति क्या है? Brownian motion in Hindi

रॉबर्ट ब्राउन एक भौतिक विज्ञानी नहीं थे, लेकिन एक वनस्पतिशास्त्री थे, लेकिन इसने उन्हें सबसे महत्वपूर्ण भौतिक घटनाओं में से एक की खोज करने से नहीं रोका, जिसे "ब्राउनियन गति" कहा जाता है। आइए जानें कि ब्राउनियन गति क्या है?

ब्राउनी गति क्या है?

19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, वैज्ञानिकों में परमाणुओं की प्रकृति के बारे में एक गंभीर चर्चा शुरू हुई। चर्चा में एक तरफ, यह तर्क दिया गया कि परमाणु केवल गणितीय कार्य हैं जो भौतिक घटनाओं का सफलतापूर्वक वर्णन करते हैं और उनका कोई वास्तविक भौतिक आधार नहीं है, दूसरी ओर, उन्होंने जोर देकर कहा कि परमाणु वास्तविक भौतिक वस्तुएं हैं।

इन बहसों के बारे में मजेदार बात यह है कि इनके शुरू होने से दस साल पहले, वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन ने पहले ही एक प्रयोग किया था जो परमाणुओं के भौतिक अस्तित्व को साबित करता था। यहां बताया गया है कि यह कैसे हुआ:

ब्राउन ने प्रयोग कैसे किया

ब्राउन ने एक माइक्रोस्कोप के तहत पराग के व्यवहार का अध्ययन किया और पाया कि व्यक्तिगत बीजाणु पूरी तरह से अराजक गति करते हैं।

कल्पना कीजिए कि हम दूर से देख रहे हैं कि कैसे लोगों की घनी भीड़ एक बड़ी गेंद को उनके ऊपर धकेल रही है। और हर कोई गेंद को जहां चाहे धक्का दे देता है। हम व्यक्तिगत खिलाड़ियों को नहीं देखते हैं, क्योंकि मैदान हमसे बहुत दूर है, लेकिन हम गेंद देखते हैं - और हम देखते हैं कि यह बहुत बेतरतीब ढंग से चलती है।

गेंद लगातार अपनी गति की दिशा बदलती रहती है, और किसी विशेष दिशा में नहीं जाना चाहती। एक निश्चित समय के बाद इसके स्थान की भविष्यवाणी करना असंभव है।

यहाँ कुछ ऐसा ही है ब्राउन ने पराग का अध्ययन करते समय देखा।

पहले तो उसने जल धाराओं की गति या उसके वाष्पीकरण पर पाप करना शुरू किया, लेकिन इस परिकल्पना की जाँच करने के बाद, उन्होंने इसे खारिज कर दिया। कई प्रयोग करने के बाद, ब्राउन ने पाया कि इस तरह की अराजक गति किसी भी सूक्ष्म कणों में निहित है - चाहे वह पौधों का पराग हो, खनिजों का निलंबन, या सामान्य रूप से कोई कुचल पदार्थ। लेकिन वह इस घटना के कारणों का पता नहीं लगा सके (वनस्पति शास्त्रियों के लिए कोई अपराध नहीं, लेकिन फिर भी, यह उनकी विशेषज्ञता नहीं है)।

अब अंदाजा लगाइए कि पदार्थ की संरचना के परमाणु सिद्धांत को साबित करने के लिए इस प्रयोग को किसने लागू किया। अल्बर्ट आइंस्टीन, और कौन। उन्होंने इसे कुछ इस तरह समझाया: पानी में निलंबित एक बीजाणु अराजक रूप से गतिमान पानी के अणुओं द्वारा लगातार "बमबारी" करता है।

औसतन, अणु इस पर सभी तरफ से समान तीव्रता के साथ और नियमित अंतराल पर कार्य करते हैं। हालांकि, कण कितना भी छोटा क्यों न हो, विशुद्ध रूप से यादृच्छिक विचलन के कारण, यह पहले अणु के उस तरफ से एक आवेग प्राप्त करता है जिसने इसे एक तरफ से मारा, और फिर अणु की तरफ से जिसने इसे दूसरी तरफ मारा। आदि।

थोड़ी देर बाद, आइंस्टीन की खोज के 3 साल बाद, 1908 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जीन बैप्टिस्ट पेरिन ने प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की, जिसने आइंस्टीन की ब्राउनियन गति की व्याख्या की शुद्धता की पुष्टि की। अंत में यह स्पष्ट हो गया कि ब्राउनियन कणों की देखी गई "अराजक" गति अंतर-आणविक टकराव के कारण होती है। चूंकि यह निष्कर्ष कि प्रकृति में मौजूद नहीं होने वाले गणितीय कार्यों से भौतिक संपर्क नहीं हो सकता है, यह अंततः स्पष्ट हो गया कि परमाणुओं की वास्तविकता के बारे में विवाद खत्म हो गया है: वे प्रकृति में मौजूद हैं।

इसके अलावा, यदि आप आणविक-गतिज सिद्धांत के दूसरे प्रस्ताव को फिर से देखें, तो आप देखेंगे कि ब्राउनियन गति इसे बहुत अच्छी तरह से साबित करती है: परमाणु और अणु निरंतर अराजक गति में हैं।

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प्रसार

वह घटना जो आणविक गतिज सिद्धांत के पहले और दूसरे प्रावधानों को सिद्ध करती है, प्रसार कहलाती है।

• प्रसार अणुओं की गति के कारण एक पदार्थ के कणों का दूसरे में पारस्परिक प्रवेश है।

गैसों में प्रसार

यदि आप एक कमरे में इत्र की बोतल खोलते हैं या एक सुगंधित मोमबत्ती जलाते हैं, तो जल्द ही पूरे कमरे में गंध महसूस होगी। गंध का प्रसार इस तथ्य के कारण होता है कि इत्र के अणु हवा के अणुओं के बीच प्रवेश करते हैं। वास्तव में, इस प्रकार का ऊष्मा हस्तांतरण, जैसे संवहन, इस प्रक्रिया में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, लेकिन यह प्रसार के बिना भी नहीं किया गया है।

वास्तव में, हमारे चारों ओर के अणु बहुत तेजी से चलते हैं - सैकड़ों मीटर प्रति सेकंड की गति से - यह सीधे तापमान पर निर्भर करता है।

आइए इसे अपने लिए एक साधारण प्रयोग से देखें:

कमरे के तापमान को मापें। एक कोने में एयर फ्रेशनर स्प्रे करें, दूसरे कोने में खड़े हों और स्टॉपवॉच चालू करें। बेहतर अभी तक, एक साथ एक प्रयोग करें, ताकि एक व्यक्ति स्प्रे करे और दूसरा स्टॉपवॉच चालू करे - ताकि कोई त्रुटि न हो, लेकिन यह मजेदार होगा;)

जैसे ही आप एयर फ्रेशनर को विपरीत दिशा में सूंघते हैं जहां से आप छिड़काव किया, स्टॉपवॉच बंद कर दें। माप परिणाम रिकॉर्ड करें। और फिर कमरे को वेंटिलेट करें और ऐसा ही करें। जिस समय के बाद गंध आप तक पहुंचेगी वह अलग होगा। दूसरे मामले में, सुगंध अधिक धीरे-धीरे फैल जाएगी।

यानी तापमान जितना अधिक होगा, प्रसार दर उतनी ही अधिक होगी।

द्रवों में

विसरण जबकि गैसों में विसरण तेजी से होता है - अधिकतर कुछ ही सेकंड में - फिर द्रवों में विसरण में कुछ मिनट या, कुछ मामलों में, घंटों लगते हैं। यह अक्सर तापमान (जैसा कि ऊपर प्रयोग में है) और पदार्थ के घनत्व पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए, जब आप पेंट को हिलाते हैं, तो आप तरल पदार्थों में प्रसार का सामना करते हैं। या जब आप सोडा और सिरप जैसे कोई दो तरल पदार्थ मिलाते हैं। इसके अलावा, प्रसार के कारण, नदियाँ (और सामान्य रूप से पर्यावरण) प्रदूषित होती हैं।

ठीक है, या यहाँ तरल पदार्थों में प्रसार का एक उदाहरण है, जो आप निश्चित रूप से नहीं मिले हैं - शार्क रक्त की गंध से अपने शिकार की तलाश करती हैं, जो प्रसार के कारण समुद्र में फैलती है।

ठोसों में विसरण

ठोसों में विसरण बहुत धीमा होता है। उदाहरण के लिए, 4-5 वर्षों के लिए कमरे के तापमान (लगभग 20 डिग्री सेल्सियस) पर, सोना और सीसा परस्पर लगभग 1 मिमी की दूरी पर एक दूसरे में प्रवेश करते हैं।

वैसे, यदि आप ऐसा प्रयोग करते हैं, तो आप देखेंगे कि सोने की एक छोटी मात्रा सीसे में प्रवेश कर गई है, और सीसा सोने में एक मिलीमीटर से अधिक की गहराई तक प्रवेश नहीं कर पाया है। यह अंतर इस तथ्य के कारण है कि सीसे का घनत्व सोने की तुलना में बहुत अधिक है।

इस प्रक्रिया को तरल पदार्थ और गैसों की तरह गर्म करके तेज किया जा सकता है। यदि एक पतली सीसे के सिलेंडर पर सोने की एक बहुत पतली परत लगाई जाती है, और यह संरचना 200 डिग्री सेल्सियस के ओवन में हवा के तापमान पर एक सप्ताह के लिए ओवन में रखी जाती है, तो सिलेंडर को पतली डिस्क में काटने के बाद, यह बहुत है स्पष्ट रूप से देखा गया कि सीसा सोने में घुस गया और इसके विपरीत।

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