实验 9．1

将显微镜放在平稳的台面上，观察悬浮在水中的花粉粒子。图 9-1 是观察装置的示意图，在悬浊液中含有悬浮着的花粉粒子。

实验表明：花粉粒子在不停地作无规则运动。图 9-2 是定时记录下来的花粉粒子的位置，显然这不是花粉粒子实际运动中的位移图。花粉粒子的位置是在每一分钟末记录的，然后将这些点用直线连接起来。实际上花粉粒子在任何两点间的路程是弯弯曲曲、不规则的。这种运动是由英国植物学家布朗在 1827 年首先观察到的，因而叫做布朗运动。

最初人们把这些花粉粒子的运动看作是一种生命的形式，后来很快就发现，即使把很小的无机物粒子悬浮在水中也会有同样的表现。直到1905 年这种布朗运动才由爱因斯坦作出科学的解释。他指出：悬浮在液体或气体中的粒子所以会做布朗运动，是因为它们参与了液体或气体的分子的无规则运动的结果。实际上水分子的大小只有做布朗运动的花粉粒子的几千分之一。由于水分子在作无规则的运动，就跟花粉粒子碰撞起来。每一个花粉粒子同时受到周围来自四面八方的许多水分子的碰 撞。又由于水分子运动的无规则，因此它们对花粉粒子的碰撞在各个方向上不可能完全平衡，这就使花粉粒子总是向作用弱的一侧运动。随着碰撞作用弱的方向不断变化，花粉粒子就做无规则运动了。1908 年法国物理学家佩兰（1870～1942）筛选了几种不同的粒子和几种不同的液体作了大量的测量，并将测得的结果用爱因斯坦公式进行计算，得出了阿伏伽德罗常量，从而用实验证明了分子动理论的正确性。为此他获得了1928 年诺贝尔物理奖。

布朗运动永远不会停止，并且随着温度的升高运动更加剧烈。这就证实了物质分子在作永不停息的无规则运动；分子运动越剧烈，温度越高。