ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Принцип работы установки основан на наблюдении броуновского движения непосредственно в окуляре микроскопа, а также компьютерного моделирования данного вида движения для его более детального изучения. На практике регистрация положений броуновских частиц затруднена ввиду малости объекта исследования, поэтому в данной работе ее движение моделируется на ЭВМ (программа прилагается). Для этого задается система координат, в которой движется броуновская частица и силы, которые действуют на нее в каждый момент времени. Они генерируются датчиком случайных чисел. На силы накладываются граничные условия. Смещение частицы определяется пропорционально действующим силам. Далее определяются координаты нового положения частицы, присваивается номер регистрации.

Проведение эксперимента осуществляется в следующей последовательности:

1. На предметное стекло, предварительно протертое, при помощи пипетки нанести 2-3 капли эмульсии, препарат накрыть сверху чистым покровным стеклом. Необходимо следить, чтобы под покровным стеклом не оставалось пузырьков воздуха. Избыток жидкости, выступивший из под стекла удалить фильтровальной бумагой.

2. Предметное стекло поместить на предметный столик 4 так, чтобы оно не касалось конденсора 5.

3. Провести фокусировку микроскопа, для чего:

- глядя на препарат и микроскоп сбоку, осторожно опустить тубус микроскопа почти до касания с покровным стеклом;

- глядя в окуляр микроскопа, вращать микровинт только на себя до появления в поле зрения хаотически движущихся частиц.

В случае появления неконтрастной картины (серые частицы на светлом фоне) необходимо отрегулировать освещение микроскопа.

4. Регистрация положений броуновской частицы, наблюдаемой в окуляр микроскопа затруднена, поэтому ее движение моделируется на ЭВМ. Подготовить ЭВМ к работе: включить в сеть; ввести пароль; клавишами ®, ¬, ­, Ї подвести курсор к файлу d.exe. Нажать клавишу . Выполнив задания, указанные на дисплее ЭВМ (ввести номер группы, подгруппы, бригады), пронаблюдать смоделированное броуновкое движение на экране дисплея. Интервал регистрации положения частицы - от 5 до 10 секунд, число регистрации положения частицы - от 8 до 10.

5. Траекторию движения броуновской частицы схематически изобразить, отметив точками ее последовательные положения.

6. Результаты машинного эксперимента (координаты положения частицы x и y), выведенные на печать обработать следующим образом:

а) рассчиать длину проекции x1', перемещая частицы за выбранное время регистрации t, т.е. найти длину проекций Ѕx1 - x2 Ѕ, Ѕx2 - x3 Ѕ, Ѕx3 - x4 Ѕ и т.д.;

б) рассчитать длину проекции x2' перемещая частицы за выбранное время регистрации 2t, т.е. найти длину проекций Ѕx1 - x3 Ѕ, Ѕx2 - x4 Ѕ, Ѕx3 - x5 Ѕ и т.д.;

в) рассчитать длину проекции x3' перемещая частицы за выбранное время регистрации 3t, т.е. найти длину проекций Ѕx1 - x4 Ѕ, Ѕx2 - x5 Ѕ, Ѕx3 - x6 Ѕ и т.д.;

г) возвести все значения x1', x2', x3' в квадрат;

д) вычислить средние значения квадратов проекцийЅx'Ѕ2.

7. Пользуясь соотношением Эйнштейна

t - выбранный промежуток времени фиксации положения частицы;

k - постоянная Больцмана;

t - температура;

h- вязкость жидкости;

r - радиус броуновской частицы;

и результатами, полученными в опытах, рассчитать радиус броуновской частицы для каждого значенияЅxЅ2.