Модель броуновского движения. Назначение и устройство

Прибор позволяет показать на экране картинку броуновского молекулярного движения при изучении молекулярно-кинетической теории. Демонстрация проводится при помощи проекционного фонаря ФОС-15 с насадкой для горизонтальной проекции.

Прибор (рис. 1) состоит из следующих основных частей:

1. металлической рамки 1 размером 150x120 мм с круглым отверстием посередине диаметром 70 мм;

2. двух стеклянных пластинок 2 размером 90x90 мм;

3. двух металлических угольников 3 с лапками а, служащими для удерживания стеклянных пластинок на металлической рамке;

4. кольца 4 из стальной пружинной ленты;

5. винта и гайки 5, которыми кольцо укрепляется на металлическом угольнике;

6. скобы 6 с зажимным винтом для прикрепления модели к проекционному аппарату;

7. ударного механизма, состоящего из бойка с резиновой головкой 7, рукоятки 8, храпового колеса 9, скобы 10.

8. зажимной лапки а, служащей для удерживания верхнего стекла.

К прибору прилагаются: резиновая пробка 11 диаметром 10-12 мм, высотой 6-7 мм и десять стальных шариков 12 диаметром 4-5 мм.

Общий вид прибора показан на обложке.

Подготовка прибора и проведение опыта

Перед демонстрацией рекомендуется оба стекла прибора протереть с внешней стороны мягкой тряпкой. Если волокна или пыль попали внутрь, то следует снять верхнее стекло и протереть стёкла с обеих сторон.

Затем подготовляют проекционный фонарь ФОС-15 для горизонтального проецирования.

Прибор для демонстрации модели молекулярного движения устанавливают на плоскости конденсатора так, чтобы отверстие рамки прибора было расположено над линзой конденсатора и скоба прибора могла быть закреплена винтом 6 на стержне, удерживающем объектив (рис. 2). Ширма с объективом должна отставать от плоскости конденсатора на 120-130 мм.

Закрепив объектив проекционного фонаря на ширме при помощи байонетного соединения надевают плоское зеркало г на стойки, скреплённые с ширмой-объективом.

Установка источника света в корпусе проекционного фонаря производится так же, как и при обычной проекции стеклянных диапозитивов.

Передвигая источник света внутри корпуса фонаря, чтобы поместить его в главном фокусе линзы конденсатора, получают на экране равномерно освещённый белый круг, без затемнений и окрашиваний. Установку источника света удобнее производить без зеркала, проецируя непосредственно на потолок.

Наводка на фокус производится путём перемещения объектива, для чего головка винта кремальеры передвигается в винтовом пазу тубуса. В качестве объектива проецирования при наводке на фокус удобнее взять резиновую пробку, расположив её в центре отверстия рамки прибора.

Грубую наводку на фокус производят перемещением стойки ширмы-диска.

Вращают рукоятку ударного механизма и наблюдают на экране хаотическое движение шариков и перемещения пробки, как результат одновременного удара нескольких шариков о пробку. Шарики приходят в быстрое движение благодаря колебаниям пружины, вызываемым ударами бойка, при вращении рукоятки ударного механизма.

Прибор показывает картину модели броуновского движения на экране, причём шарики выполняют роль молекул, а резиновая пробка - частичку краски (гуммигута), находящейся во взвешенном состоянии в капле воды.

После демонстрации прибор рекомендуется снять с проекционного фонаря и уложить в картонную коробку.