Евгений Киселев (doctor_notes) wrote,
Евгений Киселев
doctor_notes

Category:

Атомы

Мой милый клоун gonchar порадовал меня очередным афоризмом:
=====================
gonchar > Как проверить утверждение "мир состоит из атомов" - базовое для нашего мировоззрения? Вообще говоря, путём постановки весьма сложных экспериментов, простой способ мне неизвестен (например, "школьный" способ - посмотреть на броуновское движение - неверен).

http://scinquisitor.livejournal.com/93014.html?thread=19500374#t19500374


===============================================================================

Прикольно, что проверить это можно буквально на подоконнике кучей разных способов.

Сначала строго. Потом более-менее демонстрационно-иллюстративно.

Предварительно делаем предположение, что газы состоят из движущихся атомов или молекул. Остается это доказать.

В два действия отсюда выводится закон Авогадро (один моль любого газа при одинаковых давлении и температуре занимает одинаковый объем).

Второй важный важный факт: заряд электрона был измерен Иоффе и Милликеном способами, независящими от атомной гипотезы.

Ну и, собственно всё.

Дальше эксперименты на подоконнике для подтверждения гипотезы.

1-а. Батарейка, амперметр, электролиз воды. Интегрируем прошедший ток, вычисляем количество прошедших электронов, измеряем объем выделившихся водорода и кислорода. Сравниваем количество прошедших электронов с выделившимся объемом водорода и кислорода, учитывая закон Авогадро. Но на этом этапе мы все еще можем только предполагать, что число прошедших электронов соответствует числу выделившихся молекул водорода и кислорода. Хотя, зная формулу воды (а ее знали давным-давно), гипотеза получает серьезное подтверждение, а мы получаем оценку числа Авогадро.

1-б. Берем велосипедный насос и сжимаем его вдвое. Меряем нагрев. Из оценки числа Авогадро, полученной на предыдущем этапе, вычисляем (не из закона сохранения, а чисто из ньютоновской динамики) нагрев. Сравниваем. Получаем подтверждение атомарно-кинетической гипотезы (теперь уже теории).  Бинго: газы состоят из движущихся молекул. Более того, теперь мы знаем и массы этих молекул. А изменяя степень сжатия, получаем еще и скорости этих молекул.

Это - строгий эксперимент.


Ну а дальше куча детских демонстраций.

2. Исходя из атомарной гипотезы, считаем скорость диффузии в газе
Для упрощения расчетов по вращательным и колебательным степеням свободы, выбираем двухатомный газ сравнимый по плотности с воздухом.
Добываем в зеркальной мастерской пузырек с плавиковой кислотой - фтор годится.
Закупориваем комнату от всех сквозняков.
Откупориваем пузырек в одной части комнаты, нюхаем в другой. Засекаем время. Сошлось - расчеты верны.

3. Та же фигня, но диффузия в жидкости. Опять же с предварительными расчетами и подбором жидкостей.

4. Пара операционных усилителей с элементарной обвеской, чувствительный микрофон, дробовой шум в откачанной колбе и изменение частоты с изменением давления. Это, пожалуй, самый наглядный эксперимент.

5. Рост кристаллов с дислокациями и без.
Tags: Идиоты, физика
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 19 comments

Recent Posts from This Journal