高中物理 第一章 分子動理論 第1節(jié) 分子動理論的基本觀點 花粉的貢獻;;布朗運動的發(fā)現(xiàn)素材 魯科版選修3-3

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1、花粉的貢獻——布朗運動的發(fā)現(xiàn) 1827年夏天，著名的植物學家羅伯特·布朗正在研究花粉在植物受精過程中的功能。 為了不讓花粉被吹散，布朗把花粉浸泡在水中，然后放到顯微鏡下觀察。 顯微鏡下花粉分裂出的微粒，有些是圓筒形的。布朗覺得這些圓筒形的顆?？赡芘c植物受精有關(guān)，便注視著它們?！斑?，這些顆粒怎么全在顫抖？”布朗對這一現(xiàn)象迷惑不解。 然而，進一步的觀察使他更為驚奇：比圓筒狀顆粒更小的圓形顆粒，運動得更為劇烈。意外的發(fā)現(xiàn)使布朗把研究方向轉(zhuǎn)向花粉顆粒的奇異運動。 “其他顆粒也能發(fā)生這種現(xiàn)象嗎？”布朗產(chǎn)生了這樣的疑問。 他把苔類的葉子弄碎泡在水里，在顯微鏡下同樣看到了類似的運動。他把可以取得

2、的有機物一一作為觀察的對象結(jié)果還是一樣，這使布朗十分興奮。有機物是這樣，那無機物也不會例外吧？布朗推想著。 他把玻璃片弄碎，把一些巖石磨成細粉，又取來石墨等，將它們分別懸浮在水中，一一放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有顆 粒在水中都在雜亂無章地運動著。 布朗的發(fā)現(xiàn)震動了科學界，微小顆粒在水中的運動從此被稱為布朗運動。當然，受當時科學水平的限制，這一現(xiàn)象是無法解釋的，但它卻吸引著科學家們?nèi)ヌ剿髌渲械膴W秘。工夫不負有心人，36年后德國科學家維納指出布朗運動與水分子的存在有關(guān)。這使科學家們研究的興趣更加濃厚，就連愛因斯坦這樣著名的科學家也參與了關(guān)于布朗運動的研究。1908年，法國物理學家佩林根據(jù)愛因斯坦的研究成果，算出了水分子的大小，并因此獲得1926年 的諾貝爾物理學獎?；ǚ鄣倪\動竟打開了微觀世界的大門！那么花粉等顆粒為何會做“布朗運動”呢？這與水分子的存在又有何關(guān)系呢？ 實際上，正是水分子的運動使花粉等顆粒產(chǎn)生“布朗運動”。 花粉的顆粒雖然只能在顯微鏡下被觀察到，但比水分子不知要大多少倍?；ǚ垲w粒的周圍有著無數(shù)個水分子，這些水分子一刻不停地運動著，并不斷地、無規(guī)則地撞擊著花粉顆粒，這就使花粉顆粒也無規(guī)則地運動起來。因此“布朗運動”也就成為分子存在的一種例證。