Теория метода

Исходя из (9) смещение частицы в плоскости xOy равно =+=.

,‡(11)

где .

Проверим выполнение формулы Эйнштейна (11) на опыте. Получим значения для различных t и построим график, на котором ординатами точек будут значения , а их абсциссами – длительности промежутков времени t, в течение которых проводилось данное усреднение. Прямая пропорциональная зависимость между этими величинами подтвердит справедливость формулы Эйнштейна.

Для каждого нового значения t нет необходимости делать свою выборку смщений Δs. Получив лишь одну выборку координат положения частицы через равные промежутки времени  (предположим, мы сделали п измерений), в качестве значений t можно взять, например, следующие значения: t₁ =, t₂ =2, t₃ =3, t₄ =4. Тогда соответствующие значения среднеквадратичных смещений частицы из начального положения будут вычисляться так, как указано в Таблице 1.

Таблица.1 Пример обработки результатов измерений.

t=			t =2			t =3
Сочетания координат частицы	ΔS	(ΔS)^2	Сочетания координат частицы	ΔS	(ΔS)^2	Сочетания координат частицы	ΔS	(ΔS)^2
1-2	ΔS12	(ΔS12)^2	1-3	ΔS13	(ΔS13)^2	1-4	ΔS14	(ΔS14)^2
2-3	ΔS23	(ΔS23)^2	2-4	ΔS24	(ΔS24)^2	2-5	ΔS25	(ΔS25)^2
3-4	ΔS34	(ΔS34)^2	3-5	ΔS35	(ΔS35)^2	3-6	ΔS36	(ΔS36)^2
4-5	ΔS45	(ΔS45)^2	4-6	ΔS46	(ΔS46)^2	4-7	ΔS47	(ΔS47)^2
5-6	ΔS56	(ΔS56)^2	5-7	ΔS57	(ΔS57)^2	5-8	ΔS58	(ΔS58)^2
6-7	ΔS67	(ΔS67)^2	6-8	ΔS68	(ΔS68)^2	6-9	ΔS69	(ΔS69)^2
. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .
. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	(n-3)- n	ΔS n-3,n	(ΔS n-3,n)^2
. . .	. . .	. . .	(n-2)- n	ΔS n-2,n	(ΔS n-2,n)^2
(n-1)- n	ΔS n-1,n	(ΔS n-1,n)^2
		Σ(ΔS)^2=			Σ(ΔS)^2=			Σ(ΔS)^2=

Выполнение задания

1. Подготовка образца для проведения наблюдений

Поместите каплю эмульсии на предметное стекло, а сверху накройте её покровным стеклом. Эмульсия равномерно заполнит пространство между стеклами.

По краю покровного стекла следует нанести масло, чтобы исключить интенсивное испарение эмульсии и связанные с ним направленные потоки броуновских частиц. Для нанесения масла используйте шприц с тонкой иглой.

Установив полученный таким образом образец на столик микроскопа 8, выберите объектив со сорокакратным увеличением (40х), и наведите его на образец.

Включите выключатель 10.

Переведите тягу 5 в положение для наблюдения через окуляры (вдвинуть до упора). Используя ручку 14 вертикального перемещения столика микроскопа, осторожно поднимите столик таким образом, чтобы объектив микроскопа слегка коснулся капли иммерсионного масла.

(Внимание! Действуйте очень осторожно, используя ручку плавной подачи, чтобы не повредить покрытие объектива микроскопа. Наблюдайте за этим процессом сбоку, а не через окуляры.)

Для улучшения четкости и контрастности изображения воспользуйтесь регулятором освещенности 11, ручкой управления диафрагмы 9 и ручкой вертикального перемещения столика микроскопа 14.