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基于差分动态显微技术的布朗运动实验研究

作者: 陈一村 张文亮 邱健 骆开庆 彭力 韩鹏    华南师范大学物理与电信工程学院 广东广州510006

关键词: 布朗运动 差分动态显微技术 扩散系数

摘要:采用差分动态显微技术研究颗粒布朗运动的基本原理,对亚微米颗粒在纯水中的布朗运动进行实验研究;使用白光光源、高速相机以及显微镜获得颗粒图像,并借助数据分析软件对原始图像进行处理。研究结果表明:1)空域分析,差分信号随时间间隔的变化趋势能够反映颗粒由于布朗运动逐渐远离初始位置的过程;2)频域分析,不同波矢所对应的差分信号,其随时间间隔的变化趋势与空域结果一致,并且不同波矢对应的特征时间,随波矢值的增大而减小:3)定量计算颗粒在纯水中的扩散系数,实验结果与采用斯托克斯一爱因斯坦公式计算的无限大空间单个颗粒理论扩散系数的偏差为4.6%,能够正确反映亚微米颗粒的布朗运动特征。


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