Pengertian dan Penjelasan Tentang Gerak Brown
Apa itu Gerak Brown?
Gerak Brown adalah gerak acak partikel dalam cairan atau gas. Gerakan ini terjadi bahkan jika tidak ada gaya eksternal yang diterapkan. Partikel tidak pernah benar-benar diam. Sebaliknya, gerakan terjadi karena partikel bertabrakan satu sama lain dalam cairan atau gas. Mirip dengan bagaimana bola bilyar memukul menyebabkan mereka masing-masing berubah arah, hal yang sama berlaku untuk molekul. Partikel satu yang menabrak partikel dua akan menyebabkan kedua partikel tersebut menggeser momentumnya (arah dan kecepatan).
Langkah-langkah yang diambil partikel tidak berkorelasi. Setiap langkah acak dan independen dari langkah sebelumnya. Gerakan Brown sering dimodelkan dengan menggunakan ‘jalan acak’. Jarak partikel dari posisi awalnya akan menjadi distribusi Gaussian, dengan lebar Gaussian meningkat dari waktu ke waktu. Ini berarti bahwa seiring berjalannya waktu, partikel tersebut cenderung semakin jauh dari lokasi awalnya.
Faktor-faktor yang Meningkatkan Gerak Partikel
1. Meningkatkan Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin banyak energi yang dimiliki setiap partikel.
2. Larutan Kurang Kental: Semakin kental suatu larutan, semakin banyak energi yang dibutuhkan partikel untuk bergerak melewatinya. Sebagai contoh misalnya gerak pada molase (sangat kental) dibandingkan dengan air (kurang kental). Air akan lebih mudah mengalir. Hal yang sama berlaku pada skala yang lebih kecil dengan partikel individu.
3. Partikel Lebih Kecil: kecepatan partikel berbanding terbalik dengan ukuran partikel. Oleh karena itu, partikel yang lebih kecil akan bergerak lebih cepat dan bergerak lebih jauh daripada partikel yang lebih besar.
Gerak Brown pada Koloid
Koloid adalah campuran homogen dengan partikel besar tersuspensi dalam larutan zat lain. Susu dan kabut adalah contoh umum koloid. Partikel yang lebih besar tetap tersuspensi dalam larutan dan tidak mengendap ke dasar seperti yang diperkirakan karena gravitasi.
Sebaliknya, gerakan Brown adalah apa yang membuat partikel tetap dalam larutan. Efek dari semua partikel yang lebih kecil mengenai partikel yang lebih besar sudah cukup untuk melawan gravitasi dan menyebabkan partikel besar tetap berada dalam larutan.
Contoh Gerak Brown
Gerakan Brown mungkin sulit untuk diamati. Semua partikel dalam cairan atau gas bergerak karena gerakan Brown. Difusi terjadi sebagian karena gerak Brown. Partikel bergerak menjauh dari posisi semula dan terdistribusi secara acak.
Eksperimen umum di mana gerakan Brown dapat dengan mudah dilacak adalah mengamati pewarna fluoresen dalam larutan. Partikel individu dilacak dengan mendeteksi foton atau cahaya yang dilepaskan oleh molekul tunggal saat mereka bergerak melalui larutan.
Penemu Gerak Brown?
Ahli botani Skotlandia Robert Brown adalah orang pertama yang diketahui menyelidiki gerakan Brown pada tahun 1827. Dia sedang memeriksa benih tanaman dan bingung dengan gerakan mereka bahkan ketika mereka mati. Dari pengamatan ini, ia menyimpulkan ada beberapa fenomena lain yang terjadi.
Setelah penemuan Brown, Einstein terus menyelidiki fenomena ini. Dan pada tahun 1905 ia menerbitkan makalah pertama tentang topik tersebut. Jean Baptiste Perrin kemudian melanjutkan studi Einstein. Dan untuk karyanya, Perrin dianugerahi Hadiah Nobel dalam fisika pada tahun 1926.
Pada awal 1900-an, Norbert Wiener juga merupakan tokoh penting dalam mempelajari gerak Brown. Wiener berfokus pada model matematika gerak Brown dan proses stokastik lainnya. Banyak ilmuwan lain yang juga fokus mempelajari gerakan Brown dan itu masih menjadi area penelitian yang sedang berlangsung hingga saat ini..
Baca Juga