Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ բրոունյան շարժման մեջ մասնիկը չունի ճամփորդելու հատուկ ուղղություն, մինչդեռ դիֆուզիայի ժամանակ մասնիկները բարձր կոնցենտրացիայից կուղևորվեն ցածր կոնցենտրացիայի:
Բրաունյան շարժումը և դիֆուզիան երկու հասկացություններ են, որոնք կապված են մասնիկների շարժման հետ: Այս երկու հասկացությունների առկայությունը վկայում է, որ նյութը բաղկացած է ավելի փոքր մասնիկներից, որոնք մենք կարող ենք առանձնացնել միմյանցից։ Այն նաև ապացուցում է, որ նյութի (պինդ, գազ կամ հեղուկ) ատոմների կամ մոլեկուլների միջև բավականաչափ ազատ տարածություն կա, ինչը թույլ է տալիս այլ մասնիկներին անցնել դրանց միջով:
Ի՞նչ է Բրոունյան շարժումը:
Բուսաբան Ռոբերտ Բրաունը ներկայացրեց Բրոունյան շարժման հայեցակարգը 1827 թվականին: Նա մանրադիտակի տակ դիտեց ջրի մեջ գտնվող ծաղկափոշու հատիկներն ու տեսավ, որ փոշու հատիկները շարժվում են այս ու այն կողմ (պատահական շարժում) ջրի մեջ: Նա այս շարժումն անվանեց Բրաունյան շարժում։ Այնուամենայնիվ, Էյնշտեյնն է, ով բացատրեց այս շարժումը:
Ըստ Էյնշտեյնի բացատրության՝ նա նկարագրում է ատոմների որոշ հատկություններ։ Չնայած նրանք հավատում էին այդ ժամանակ ատոմների գոյությանը. դրա համար ոչ մի ապացույց չկար: Բրաունյան շարժումը ատոմների գոյության ապացույց է։ Մեզ շրջապատող յուրաքանչյուր նյութ բաղկացած է ատոմներից: Հետևաբար, նույնիսկ փոշին և ջուրը պարունակում են ատոմներ: Ավելին, Էյնշտեյնը նկարագրել է, որ փոշու հատիկի շարժումը պայմանավորված է ջրի մոլեկուլների հետ բախումներով, որոնք մենք չենք կարող տեսնել: Երբ ջրի մոլեկուլները հարվածում են փոշու հատիկներին, այն ցատկում է, և մենք կարող ենք տեսնել այն մանրադիտակի տակ: Քանի որ մենք չենք կարող տեսնել ջրի մոլեկուլները. մենք հակված ենք կարծելու, որ փոշու հատիկներն ինքնուրույն են շարժվում, ինչը այդպես չէ:
Նկար 01. Դիագրամ, որը ցույց է տալիս Բրաունյան շարժումը
Ավելին, ուսումնասիրելով Բրոունյան շարժումը, մենք կարող ենք կանխատեսել ջրի մոլեկուլների որոշ հատկություններ, ինչպիսիք են նրանց շարժման արագությունը: Նմանապես, օդի մասնիկները նույնպես ցույց են տալիս Բրոունյան շարժում։ Օրինակ՝ օդում փոշու մասնիկը պատահականորեն շարժվում է գազի մոլեկուլների հետ բախումների պատճառով։
Ի՞նչ է դիֆուզիան:
Դիֆուզիան մասնիկների տեղափոխումն է ավելի բարձր կոնցենտրացիայից դեպի ավելի ցածր կոնցենտրացիան: Այլ կերպ ասած, դա մասնիկների տեղաշարժն է ավելի բարձր քիմիական պոտենցիալ ունեցող շրջաններից դեպի ավելի քիչ քիմիական ներուժ ունեցող տարածքներ: Հետևաբար, այս հայեցակարգը նման է տաք առարկայից ավելի սառը առարկա ջերմության տեղափոխմանը:
Նկար 02. Դիֆուզիոն կիսաթափանցելի թաղանթի միջով
Ավելին, osmosis-ը դիֆուզիայի տեսակ է, որը նկարագրում է ջրի շարժումը: Երբ ջուրը շարժվում է մի բջիջից մյուսը, այն հոսում է ըստ ջրային ներուժի գրադիենտի, որը բարձր ջրային պոտենցիալից դեպի ցածր ջրային ներուժ է: Ավելին, դիֆուզիան կենսաբանական համակարգերում կարևոր հասկացություն է։ Բույսերը և կենդանիները կլանում և բաշխում են սննդանյութերի, գազերի և ջրի մեծ մասը դիֆուզիայի միջոցով: Օրինակ, բջջի ներսում թթվածնի պարունակությունն ավելի ցածր է, քան արյան մազանոթներում, իսկ ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է, քան արյան մազանոթներում: Հետևաբար, դիֆուզիոն միջոցով թթվածինը արյան մազանոթներից տեղափոխվում է բջիջ, և ածխաթթու գազը դուրս է գալիս բջջից:
Ո՞րն է տարբերությունը Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի միջև:
Բրաունյան շարժումը միկրոսկոպիկ մասնիկների անկանոն, պատահական շարժումն է հեղուկի մեջ՝ շրջակա միջավայրի մոլեկուլների շարունակական ռմբակոծության արդյունքում։ Մինչդեռ դիֆուզիան նյութի տեղաշարժն է բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ցածր կոնցենտրացիայի տարածք։ Հետևաբար, Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ բրոունյան շարժման մեջ մասնիկը չունի ճամփորդելու հատուկ ուղղություն, մինչդեռ դիֆուզիայի ժամանակ մասնիկները բարձր կոնցենտրացիայից կուղևորվեն ցածր կոնցենտրացիայի: Այնուամենայնիվ, մասնիկների շարժումը պատահական է երկու սցենարներում:
Ավելին, մեկ այլ էական տարբերություն Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի միջև այն է, որ դիֆուզիան տեղի է ունենում ըստ կոնցենտրացիայի կամ պոտենցիալ քիմիական գրադիենտի: Բայց Բրոունյան շարժումը չի կառավարվում նման գործոններով։ Մասնիկի բրոունյան շարժումը տեղի է ունենում միջավայրում այլ մասնիկների շարժման համաձայն:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկայում ներկայացված են ավելի շատ մանրամասներ Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի տարբերության վերաբերյալ:
Ամփոփում – Brownian Motion vs Diffusion
Ամփոփելով, Բրոունյան շարժման և դիֆուզիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ բրոունյան շարժման մեջ մասնիկը չունի ճամփորդելու հատուկ ուղղություն, մինչդեռ դիֆուզիայի ժամանակ մասնիկները բարձր կոնցենտրացիայից կուղևորվեն ցածր կոնցենտրացիայով: Այնուամենայնիվ, մասնիկների շարժումը պատահական է երկու սցենարներում:
