¿Los átomos realmente vibran debido a la temperatura? ¿De qué otra forma se demuestra que estas vibraciones están presentes además del calor que sentimos?

Cuando calienta un conductor (un metal por ejemplo), su resistencia aumenta.

La probabilidad de colisión de un electrón actual con un átomo aumenta. Porque aumenta la probabilidad de que un átomo cubra un rango mayor. Porque los átomos vibran más con temperaturas más altas.

Si no hubiera una vibración, la fuerza no podría haber viajado por un objeto. Porque si la fuerza no pudiera viajar, los átomos no estarían más lejos de su punto de descanso. Cuando se mueven, aplican más fuerza a algunos vecinos, haciendo que la fuerza viaje sobre el objeto.

Algo como esto:

Uno de los documentos que Einstein escribió en 1905 (su “año milagroso”) fue sobre el tema Brownian Motion. Se había observado que los granos de polen que flotaban en el agua tendían a moverse erráticamente. Einstein demostró que esto puede explicarse si comprende que el polen fue golpeado aleatoriamente por moléculas individuales de agua en todos los lados, pero a veces hubo más colisiones en un lado que en el otro, lo que provocó que el grano se moviera en la dirección opuesta. Con el tiempo, el polen realiza una “caminata aleatoria” alrededor del portaobjetos del microscopio. Este artículo fue visto como una prueba de que los átomos realmente existen, y de que los efectos de los átomos individuales se pueden observar y medir.

Puede observar esta vibración ‘directamente’ utilizando microscopía de fuerza atómica. Cualquier imagen que tome a temperatura ambiente estará un poco manchada debido a la vibración de todos los átomos (en su punta y en la superficie estudiada). Solo cuando baje la temperatura, obtendrá las imágenes más nítidas.

Algunos verg buenas respuestas hasta ahora. ¡No había pensado en el microscopio de fuerza atómica, por ejemplo!

Otros pensamientos: todos los sólidos se expanden al calentarse (haciendo caso omiso de aquellos que experimentan algún cambio estructural en un intervalo de temperatura pequeño como el invar). Debe haber alguna razón para esto: no puede ser solo un evento casual. Bueno, si todos los átomos estuvieran apretados y se tocaran, no podrían vibrar, todos tendrían que moverse en sincronía. Si van a vibrar, necesitan algo de espacio y cuanto más vibran, necesitan más espacio. Esto es exactamente lo que vemos que sucede cuando calientas cosas. vibran más y ocupan más espacio.

Otro pensamiento es la emisión de radiación electromagnética. Cuanto más vibran las cosas, cuanto más vibran las cargas en esos átomos / moléculas y, por lo tanto, se produce una frecuencia más alta y más alta.