2020-01-23 11:14:38
Το πείραμα το είχα κάνει πριν 3 χρόνια στο CERN και ομολογώ ότι εντυπωσιάστηκα από το αποτέλεσμα.
O Λόρδος Rayleigh το 1890, πρότεινε το εξής απλό πείραμα για την εκτίμηση του μεγέθους των ατόμων ή των μορίων: τοποθετούμε μια μικρή ποσοτήτα λαδιού όγκου V0, σε μια καθαρή επιφάνεια νερού και υπολογίζουμε το εμβαδόν S που καταλαμβάνει σ’ αυτή. Μπορεί κανείς να εκτιμήσει το πάχος της επιφάνειας h του απλωμένου λαδιού από την σχέση h = V0/S. Το πάχος αυτό, αν το στρώμα λαδιού ήταν μονομοριακό, μας δίνει μια εκτίμηση για το μέγεθος των μορίων του λαδιού. Στο αντίστοιχο πείραμα που περιγράφεται ΕΔΩ προκύπτει η τιμή ~2·10–9 m.
Το μέγεθος των ατόμων εκτίμησε και ο Αϊνστάιν το 1905, στην διδακτορική του διατριβή με τίτλο «Ένας νέος προσδιορισμός των μοριακών διαστάσεων», όπου εκτιμά το μέγεθος των μορίων της ζάχαρης περίπου~5·10–10 m.
Ένα απλούστερο πείραμα, παρόμοιο με αυτό του Rayleigh, μπορεί να γίνει ανά πάσα στιγμή χρησιμοποιώντας μολύβι και χαρτί.
Για καλύτερες μετρήσεις μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ανταλλακτικό μηχανικού μολυβιού – συνήθως έχουν κυλινδρικό σχήμα ακτίνας R και μήκους ℓ. Ο όγκος του υπολογίζεται από την σχέση Vκ=πR2ℓ.
Στη συνέχεια, κρατώντας το μολύβι κάθετα στο χαρτί (κατά προτίμηση μιλιμετρέ) τραβάμε μια γραμμή μήκους L. Tότε στην επιφάνεια του χαρτιού δημιουργείται ένα λεπτότατο στρώμα γραφίτη σε σχήμα (περίπου) ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, με διαστάσεις L(μήκος), 2R(πλάτος) και ύψος h. O όγκος του στρώματος γραφίτη θα είναι: Vπ=2RLh. Αν χαράξουμε Ν γραμμές μήκους L, τότε ο συνολικός όγκος του γραφίτη στο χαρτί θα είναι :
Vπ=Ν2RLh (1)
Μετά από αυτή τη διαδικασία, προφανώς το μήκος του μολυβιού μειώνεται σε ℓ'
O Λόρδος Rayleigh το 1890, πρότεινε το εξής απλό πείραμα για την εκτίμηση του μεγέθους των ατόμων ή των μορίων: τοποθετούμε μια μικρή ποσοτήτα λαδιού όγκου V0, σε μια καθαρή επιφάνεια νερού και υπολογίζουμε το εμβαδόν S που καταλαμβάνει σ’ αυτή. Μπορεί κανείς να εκτιμήσει το πάχος της επιφάνειας h του απλωμένου λαδιού από την σχέση h = V0/S. Το πάχος αυτό, αν το στρώμα λαδιού ήταν μονομοριακό, μας δίνει μια εκτίμηση για το μέγεθος των μορίων του λαδιού. Στο αντίστοιχο πείραμα που περιγράφεται ΕΔΩ προκύπτει η τιμή ~2·10–9 m.
Το μέγεθος των ατόμων εκτίμησε και ο Αϊνστάιν το 1905, στην διδακτορική του διατριβή με τίτλο «Ένας νέος προσδιορισμός των μοριακών διαστάσεων», όπου εκτιμά το μέγεθος των μορίων της ζάχαρης περίπου~5·10–10 m.
Ένα απλούστερο πείραμα, παρόμοιο με αυτό του Rayleigh, μπορεί να γίνει ανά πάσα στιγμή χρησιμοποιώντας μολύβι και χαρτί.
Για καλύτερες μετρήσεις μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ανταλλακτικό μηχανικού μολυβιού – συνήθως έχουν κυλινδρικό σχήμα ακτίνας R και μήκους ℓ. Ο όγκος του υπολογίζεται από την σχέση Vκ=πR2ℓ.
Στη συνέχεια, κρατώντας το μολύβι κάθετα στο χαρτί (κατά προτίμηση μιλιμετρέ) τραβάμε μια γραμμή μήκους L. Tότε στην επιφάνεια του χαρτιού δημιουργείται ένα λεπτότατο στρώμα γραφίτη σε σχήμα (περίπου) ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, με διαστάσεις L(μήκος), 2R(πλάτος) και ύψος h. O όγκος του στρώματος γραφίτη θα είναι: Vπ=2RLh. Αν χαράξουμε Ν γραμμές μήκους L, τότε ο συνολικός όγκος του γραφίτη στο χαρτί θα είναι :
Vπ=Ν2RLh (1)
Μετά από αυτή τη διαδικασία, προφανώς το μήκος του μολυβιού μειώνεται σε ℓ'
VIDEO
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Μαρία Μπεκατώρου: "Δεν θα συμμετείχα στο Your Face Sounds Familiar"
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
