2) Подготовка препарата с броуновскими частицами

Установить объектив с наибольшим увеличением (90^X). В прозрачную кювету поместить несколько капель препарата. Для улучшения резкости изображения между объективом и предметом помещают специальную иммерсионную жидкость. В данном случае иммерсионной жидкостью служит вязкая среда для броуновских частиц (вода).

Для получения изображения частиц, глядя сбоку, опустить тубус микроскопа прямо в исследуемую жидкость. Затем медленным перемещением объектива и конденсора добиться наилучшего изображения частиц на экране монитора.

3) Наблюдение броуновского движения

Наблюдать за движением броуновских частиц удобно, если они расположены не очень «густо». В одной ячейке сетки должно быть не более 8-10 частиц, совершающих беспорядочное «дрожание».

Если заметно, что все частицы движутся в одну сторону, это значит что жидкость течет, унося с собой частицы. В этом случае необходимо дождаться устойчивой картины.

Для определения положения броуновской частицы нужно наложить прозрачную пленку с нарисованной на ней сеткой на экран монитора, совместив координатные сетки; выбрать частицу и отмечать на пленке ее положение через каждые 10 с, соединяя отрезком прямой два последующих положения. Положения наблюдаемой частицы необходимо определить достаточно много (не менее 100). Смещается же частица за 10сна незначительное расстояние от предыдущего положения и картинка получается запутанной. Поэтому через 8-10 измерений следует передвинуть пленку на одну клетку и продолжить отмечать смещение той же частицы в новой клетке. В конце измерений обведите частицу (для определения ее размера).

4. Задания по обработке результатов и указания к их выполнению.

Задание 1.Используя экспериментальные данные, нарисовать траекторию наблюдавшейся частицы (точнее – ломаную линию, состоящую из зафиксированных смещений) и зависимостьи.

Задание 2.Проверить формулу Эйнштейна-Смолуховского. Для этого заполнить таблицу 1 для интервалов времениt= 10, 20, 30, 40, 50 с. Пояснения к определению смещений за промежуток времени больший, чем 10сданы на рис. 2.

Таблица 1

с

X мм

Y мм

X10 мм

Y10 мм

X20 мм

Y20 мм

X30 мм

Y30 мм

X40 мм

Y40 мм

X50 мм

Y50 мм

0

10

20

…

990

1000

Номер

1 0

2 10

3 20

4 30

5 40

6 50

7 60

8 70

Рис.2

Например, для определения смещения частицы по оси «ОХ» за t= 40cследует брать разность координат 5-ого и 1-ого положений частицы, 6-ого и 2-ого, 7-ого и 3-егои т.д. Полученные результаты средних квадратов смещений необходимо разделить на квадрат увеличения системы и заполнить таблицу 2.

Таблица 2

	10	20	30	40	50
, мм^2
, мм^2

По данным таблицы 2 построить график .

Используя полученный график, определить постоянную Больцмана.