Kogemus Stern - eksperimentaalne uurimine molekulaarsel-kineetilisest teooriast

click fraud protection

teisel poolel XIX sajandi uuring Browni (kaootiline) algatusel molekulide tekitanud suurt huvi paljude teoreetikut ajast.Arendaja Šoti teadlane James Maxwell kineetilise teooria molekulaarse struktuuri küsimuses ning tunnistati ka Euroopa teadusringkondade, kuid seal oli ainult hüpoteetiline kujul.Ei oma praktilist kinnitust ei olnud seal.Molekulide liikumist jäänud kättesaamatuks otsest vaatlust ja mõõtmist nende kiirus tundus ületamatu vaid teaduslik probleem.

Sellepärast eksperimente, mis võib tegelikkuses osutuda asjaolu molekulaarstruktuuri Aine ja määrata liikumise kiirus selle nähtamatu osakesed, esialgu tajuda põhiline.Ülioluline selliste katsete füüsika- oli ilmne, sest see võimaldab saada praktilist õppetööd ning tõendi kehtivust üks arenenumaid teooriad ajast - molekulaarsel-kineetilisest.

Autor kahekümnenda sajandi alguses, maailma teadus on saavutanud piisava arengutaseme tekkimist tegelikke võimalusi eksperimentaalse kontrolli Maxwelli teooria.Saksa füüsik Otto Stern 1920. aastal meetodil molekulaarne talad, mis leiutati prantslane Louis luide 1911. aastal oli võimalik mõõta kiirust gaasimolekulide hõbedat.Kogemus Stern veenvalt tõestanud kehtivuse õiguse metameeter.Selle analüüsi tulemused eksperimendis kinnitas ustavad tõenäoline keskmine kiirus aatomit, mis on saadud hüpoteetilise oletuste Maxwell.Kuid olemuselt kiirus lõpetamist kogemus Stern oli võimalik anda ainult väga karm informatsiooni.Rohkem infot teaduse pidi ootama veel üheksa aastat.

suurema täpsusega levitamise õiguse Lammertit oli võimalik kontrollida 1929, et parandada kogemus mõned Stern sooritades molekulaarsel tala läbi paari pöörlevaid kettaid, radial augud ja oli nihkunud üksteise suhtes teatud nurga all.Varieerides pöörlemiskiiruse üksuse vahelise nurga augud, Lammertit beam võiks olla eraldatud üksikute molekulide, millel on erinevad kiiruse poolest.Aga see kogemus Stern algatas eksperimentaalse uurimise alal molekulaarsel-kineetilisest teooriast.

1920 asutas esimese katserajatisega läbiviimiseks vajalikud eksperimendid selline.See koosnes paari silindrid mõeldud isiklikult Stern.Toas üksus oli paigutatud õhukesest varras koos plaatinaga pinnatud hõbe, mis aurustub temperatuuril kui elekter telje.Vaakumis, mis loodi seadme sees, kitsas valgusvihk hõbeda aatomid toimus dumpinguhinnaga pikipilu lõigata läbi silindri pinna ja arveldatakse erilist välist ekraani.Muidugi, masin liigub, ja samas aatomite pinnale jõudmist, suutis omakorda teatud nurga all.Sel moel Stern ja määratakse kiirust nende liikumist.

Kuid see ei ole ainult teaduslik saavutus Otto Stern.Aasta hiljem ta teamed Walter Gerlach läbi eksperimendi, et kinnitanud, et aatomid tagasi ja tõestada fakti oma ruumilise kvantimisfunktsiooni.Stern-Gerlach eksperiment nõudis luua spetsiaalne eksperimentaalse setup võimsa püsimagnetitega oma baasi.Mõjul genereeritud magnetvälja poolt see võimas komponendi elementaarsed osakesed läbi paindunud vastavalt orientatsiooni magnetic spin oma.