109年:藥學三(第1次)
膠體粒子布朗運動的位移與下列何項因素無關?
A濃度
B絕對溫度
C粒徑
D液體黏稠度
詳細解析
本題觀念:
本題主要考查膠體粒子布朗運動 (Brownian motion) 的物理特性及其影響因素,核心觀念在於描述粒子擴散行為的 Stokes-Einstein equation (史托克-愛因斯坦方程式)。
布朗運動是指懸浮在流體(液體或氣體)中的微小粒子,因受到流體分子不規則的連續碰撞,而產生的隨機運動。其位移大小與擴散係數 (Diffusion coefficient, ) 直接相關。
選項分析
根據 Stokes-Einstein equation,擴散係數 的公式為:
其中:
- :波茲曼常數 (Boltzmann constant)
- :絕對溫度 (Absolute temperature)
- :介質的黏度 (Viscosity)
- :粒子半徑 (Particle radius/size)
布朗運動的均方根位移 (Mean squared displacement, ) 與 成正比 ( )。
- (A) 濃度 (Concentration):正確答案。
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