Pieredze Stern - eksperimentālā izpēte molekulārā kinētiskā teorija

click fraud protection

otrajā pusē deviņpadsmitajā gadsimtā, pētījums par Brauna (haotiska) kustības molekulu izraisīja lielu interesi daudzu teorētisko fiziķi no laika.Izstrādāts ar Skotu zinātnieks Džeimss Maxwell kinētiskā teorija molekulāro struktūru jautājums, un bija pat atzīta Eiropas zinātnieku aprindām, bet tur bija tikai hipotētisks forma.Nav tā praktisko apstiprinājums tur nebija.Par molekulu kustība palika nepieejamas tiešiem novērojumiem un mērījumiem to ātrums likās nepārvarams tikai zinātnisks jautājums.

Tieši tāpēc eksperimenti, kas var praksē pierādītu faktu molekulāro struktūru vielas un noteikt kustības ātrumu tās neredzamās daļiņas, kas sākotnēji uztver kā būtisks.Crucial šādu eksperimentu fiziskās zinātnē bija skaidrs, jo tas ļauj iegūt praktisku pētījumu un pierādījumu derīgumu viena no visattīstītākajām teorijām laika - molekulu kinētisko.

Līdz agrīnā divdesmitajā gadsimtā, pasaule zinātne ir sasniedzis pietiekamu attīstības līmeni, lai rastos reālām iespējām eksperimentālās verifikācijas Maxwell 's teorija.Vācu fiziķis Otto Stern 1920.gadā, izmantojot metodi, molekulārās sijām, kas izgudroja francūzis Louis kāpu 1911, gadā varēja izmērīt ātrumu gāzes molekulu sudraba.Pieredze Stern pārliecinoši pierādīja derīgumu likumu Maxwell izplatīšanu.Šā eksperimenta rezultāti apstiprināja uzticīgs aplēsi par vidējo ātrumu atomiem, kas tiek iegūti no hipotētiskiem pieņēmumiem, ko Maxwell.Taču būtība ātrums gradācija pieredzes Stern varēja sniegt tikai ļoti aptuvenu informāciju.Vairāk informācijas zinātne bija jāgaida deviņi gadi.

ar lielāku precizitāti sadales likums Lammert varēja pārbaudīt 1929, lai uzlabotu pieredzi daži no Stern, laižot molekulāro staru caur pāris rotējošo disku, radiālā caurumiem, un bija pārvietoti attiecībā pret otru noteiktā leņķī.Mainot ātrumu rotācijas vienību un leņķi starp caurumiem, Lammert gaismas varētu izolēt no atsevišķām molekulām, kas ir dažādi ātruma īpašības.Bet pieredze Stern uzsāka eksperimentālos pētījumus jomā molekulārā kinētiskā teorija.

1920.gadā izveidoja pirmo eksperimentālo iekārtu, kas nepieciešama, lai veiktu eksperimentus šāda veida.Tas sastāvēja no pāris baloniem, kas konstruēti personīgi Stern.Inside vienība tika ievietots plāns stienis ar platīnu pārklāts sudrabs, kas iztvaiko kad silda ar elektrības asi.Vakuumā, kas tika izveidoti ierīces iekšienē, šaurs stars no sudraba atomiem notika dempinga gareniskā sprauga iegriežot virsmas balona, ​​un pastāvīgo īpašā ārējā displeja.Protams, mašīna ir kustībā, un, lai gan atomi sasniedz virsmu, izdevās pārvērst noteiktu leņķi.Tādā veidā, Stern un noteica ātrumu to pārvietošanos.

Bet tas nav tikai zinātnisks sasniegums Otto Stern.Gadu vēlāk, viņš vienā komandā ar Walter Gerlach veica eksperimentu, kas apstiprināja, ka pastāv atomiem atpakaļ un pierādītu faktu par to telpiskās kvantēšanas.Stern-Gerlach eksperiments pieprasīja izveidot īpašu eksperimentālā uzstādīšanas ar spēcīgu pastāvīgo magnētu tās pamatā.Reibumā magnētiskā lauka ar šo spēcīgs komponents elementārdaļiņu saražotās tika saliekts saskaņā ar orientāciju magnētiskā spin par to pašu.