Relation d’Einstein
Expérimentalement, il est facile de mesurer la mobilité :
On obtient alors : , qui s’écrit, si on considère que la force de frottement fluide est la force de Stokes et
que la particule est une sphère de rayon a , . C’est la relation d’Einstein.
III/ Expérience pour déterminer le nombre d’Avogadro NA
But de l’expérience : En observant le mouvement brownien des particules en suspension dans un liquide et en
utilisant la relation entre le libre parcours moyen des particules microscopiques et NA, on peut déterminer NA.
Principe de l’expérience :
- un microscope à objectifs à immersion avec de l’huile à immersion à déposer sur la lamelle)
- émulsion qu’il faut diluer plusieurs fois
- lames creuses et lamelles, thermomètre, lampe puissante pour éclairer le microscope + miroir plan, cuvette
avec quadrillage, feuille de papier, règle graduée, chrono
ou une caméra intégrée au microscope et reliée à un magnétoscope + pc muni d’une carte d’acquisition vidéo
et un logiciel de traitement d’images
La manipulation s’effectue pendant un temps raisonnable (pour éviter que T n’augmente trop sous l’effet de la
lampe). Elle consiste à suivre une particule dans son mouvement désordonné et à pointer sa position à
intervalle de temps régulier. En joignant toute ces positions, on obtient la trajectoire
Si on appelle L la distance entre deux positions (supposées horizontales) successives (2 chocs) ; la valeur
quadratique moyenne de cette grandeur est :