Kokemus Stern - kokeellinen tutkimus molekyylitason kineettisen teorian

click fraud protection

jälkipuoliskolla yhdeksännentoista vuosisadan, tutkimus Brownin (kaoottinen) liikkeen molekyylien aiheutti runsaasti kiinnostusta monet teoreettisen fysiikan ajasta.Kehittämä skotlantilainen tiedemies James Maxwell kineettinen teoria molekyylirakenteen aineen, ja oli jopa kirjattiin Euroopan tiedeyhteisön, mutta siellä oli vain hypoteettinen muodossa.Ei sen käytännön vahvistusta ei ollut siellä.Molekyylien liikettä pysyi saavuttamattomissa suora havainnointi ja mittaus niiden nopeus näytti ylitsepääsemättömiä vain tieteellinen kysymys.

Siksi kokeet, joka voi käytännössä osoittautua tosiasia molekyylirakenteen aineen ja määrittää nopeuden liikkeen sen näkymättömiä hiukkasia, aluksi nähdään olennainen.Ratkaiseva tällaisia ​​kokeita varten fysiikka oli ilmeinen, sillä se mahdollistaa saada käytännön tutkimus ja todistaminen yksi pisimmällä teorioita ajasta - molekyyli-kineettinen.

Vuoteen vuosisadan alkupuolen, maailma tiede on saavuttanut riittävän kehitystason syntymistä todellisia mahdollisuuksia kokeellisen todentaminen Maxwellin teoriaa.Saksalainen fyysikko Otto Stern vuonna 1920, käyttäen menetelmää molekyyli palkit, joka keksi ranskalainen Louis dyyni vuonna 1911, vuosi on voinut mitata nopeus kaasumolekyylien hopeaa.Kokemus Stern todisti pätevyyttä lain Maxwell jakeluun.Tämän kokeen tulokset vahvistivat uskollinen arvio keskimääräinen nopeus atomien, jotka ovat peräisin hypoteettinen oletuksista Maxwell.Kuitenkin luonne Nopeuden kokemus Stern pystyi antamaan vain hyvin karkea tiedot.Lisätietoja tiede oli odotettava vielä yhdeksän vuotta.

tarkemmin jakelu laki Lammert pystyi tarkistaa vuonna 1929, jotta voimme parantaa kokemustasi joidenkin Stern johtamalla molekyylisuihku parin läpi pyörivät levyt, radial reikiä, ja oli siirtynyt suhteessa toisiinsa tietyssä kulmassa.Muuttamalla pyörimisnopeutta yksikön ja välinen kulma reikää, Lammertin säde voitiin eristää yksittäisiä molekyylejä, joilla on eri nopeudella ominaisuuksia.Mutta että kokemus Stern aloitti kokeellisia tutkimuksia alalla molekyyli-kineettisen teorian.

vuonna 1920 perustettiin ensimmäinen koelaitos toteuttamiseen tarvittavat kokeet tällaista.Se koostui parin sylinterien suunnitteli henkilökohtaisesti Stern.Laitteen sisällä laitettiin ohut tanko platina-kullattu hopea, joka haihtuu kuumennettaessa sähköllä akselilla.Tyhjiössä, joka luotiin laitteen sisällä, kapeaa hopea atomien pidetään polkumyynnillä pitkittäisrakoon leikkaa pinnan läpi sylinterin, ja ratkaistaan ​​erityinen ulkoinen näyttö.Tietenkin, kone on liikkeessä, ja samalla atomit pintautumiseen, onnistuneet muuttamaan tietyssä kulmassa.Näin Stern ja määritetään nopeus niiden liikkeen.

Mutta se ei ole vain tieteellinen saavutus Otto Stern.Vuotta myöhemmin hän lyöttäytyi Walter Gerlach suoritti kokeen, joka vahvisti, että atomien takaisin ja todistaa tosiasia niiden paikkatietojen kvantisoinnin.Stern-Gerlach kokeilu vaati perustetaan erityinen koejärjestely voimakas kestomagneetti tyvestä.Vaikutuksen alaisena magneettikentän tämä tehokas komponentti alkeishiukkasten olivat taipua suunnan mukaan magneettisen spin oman.