- Опытным подтверждением существования сил взаимодействия между частицами вещества служит ряд экспериментов и наблюдений, которые можно разделить на макроскопические и микроскопические.
Макроскопические подтверждения: Один из ярких примеров — явление поверхностного натяжения. Капли воды на поверхности, которые принимают сферическую форму, свидетельствуют о наличии сил притяжения между молекулами. Также сюда можно отнести капиллярные явления, когда жидкость поднимается или опускается в капиллярах, что объясняется взаимодействием молекул жидкости с молекулами стенок капилляра.
Микроскопические подтверждения: Сканирующая туннельная микроскопия (STM) и атомно-силовая микроскопия (AFM) позволяют визуализировать отдельные атомы и молекулы, а также измерять силы взаимодействия между ними. Эти методы показывают, как молекулы и атомы притягиваются или отталкиваются друг от друга на атомарных расстояниях.
- Опытным подтверждением существования движения молекул является несколько ключевых экспериментов и наблюдений:
Броуновское движение: В 1827 году Роберт Броун обнаружил, что мельчайшие частицы, взвешенные в жидкости, двигаются хаотически. Это движение объясняется ударами молекул жидкости по частицам. Альберт Эйнштейн и Мария Смолуховская впоследствии разработали теоретические модели, которые подтвердили, что это движение вызвано тепловыми колебаниями молекул жидкости.
Диффузия: Наблюдение за процессом диффузии также подтверждает наличие движения молекул. Например, если капнуть каплю красителя в воду, молекулы красителя будут постепенно распространяться по всему объему воды в результате их хаотического движения.
Испарение и конденсация: Процессы испарения и конденсации также являются подтверждением движения молекул. При испарении молекулы с поверхности жидкости, обладающие достаточной кинетической энергией, покидают жидкость и переходят в газовую фазу. Обратный процесс наблюдается при конденсации.
Эти наблюдения и эксперименты демонстрируют, что молекулы вещества находятся в постоянном движении, что является основополагающим принципом кинетической теории.