domingo, 21 de diciembre de 2014

Movimiento Browniano.


En 1827 Robert Brown observó como las partículas de polen en el agua se movían de una manera errática, constante y aleatoria en todas direcciones. Por un momento pensó que se trataba de la “vida” que existía dentro del polen, sin embargo, repitió el experimento con diferentes partículas de polvo obteniendo resultados similares. De sus observaciones y las de otros científicos se pudieron obtener un par de conclusiones: que las partículas presentaban mayor movimiento entre más pequeñas fueran y que éste aumentaba también al incrementar la temperatura del líquido. A este tipo de movimiento azaroso se le dio el nombre de movimiento browniano en su honor.

Fuente: http://www.pasajealaciencia.es/2005/images/a06f02.jpg

Ludwig Christian Wiener escribió una hipótesis en la que decía que este movimiento se podía explicar si el agua estuviera formada de átomos que chocaran por todas partes. 

En 1905 Albert Einstein se preguntó si el movimiento de una partícula lo suficientemente grande para ser observada bajo un microscopio al interactuar con el agua podría ser una prueba de la existencia de los átomos.
Albert Einstein nos dice:
El movimiento browniano es debido a la excitación térmica de las moléculas de agua. El movimiento que se provoca en los granos de polen no es debido a la colisión entre una molécula de agua y el polen, ya que esto requeriría que las moléculas de agua fueran muchísimo más grandes. Es más, cada pequeño movimiento de un grano de polen es el resultado de que muchas moléculas colisionen con él. En un tiempo dado, el efecto acumulado de estas colisiones se desequilibrará en una dirección, empujando al grano en esa dirección. En un instante posterior, las colisiones se desequilibrarán en otra dirección aleatoria, y así sucesivamente.”
Según la teoría cinética las partículas están en continuo movimiento, el cual se intensifica al aumentar la temperatura. Einstein decía que el comportamiento de movimiento aparente de las partículas suspendidas en el líquido de debía a que eran bombardeadas por partículas invisibles que constituían dicho líquido explicando de esta manera el movimiento browniano.
EXPLICACIÓN FÍSICA CONCEPTUAL
El movimiento browniano consiste en una agitación desordenada, en zigzag, ejecutada por las partículas que se hallan en suspensión en los líquidos o en los gases.
Cuanto menor es la partícula observada, más claramente se pone de manifiesto su estado de movimiento desordenado permanente y cuanto mayor es la temperatura tanto mayor es la violencia de dicho movimiento.


El movimiento browniano sugiere un estado de continua agitación de las moléculas que constituyen los cuerpos materiales. Todo parece indicar que la materia está formada por partículas muy pequeñas en movimiento incesante. Esta teoría de las moléculas en constante agitación se denomina teoría cinética de la materia y sus dos postulados fundamentales son:
  1. Las moléculas están en constante movimiento.
  2. El calor es una manifestación del movimiento de las moléculas.
Fuente: http://graficas.explora.cl/otros/expoquantos/img/browniano3obj-p.jpg

Para un mayor entendimiento en este link se podrá observar un video sobre un claro ejemplo del movimiento browniano:

Bibliografía






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