Erfaring Stern - eksperimentell studie av molekylær-kinetisk teori

click fraud protection

I andre halvdel av det nittende århundre, studiet av Brownske (kaotisk) bevegelse av molekyler forårsaket en stor interesse av mange teoretiske fysikere av tiden.Utviklet av en skotsk forsker James Maxwell kinetisk teori om molekylære strukturen av saken, og ble selv anerkjent i det europeiske vitenskapelige miljøet, men det var bare en hypotetisk form.Nei det er praktisk bekreftelse var ikke der.Bevegelsen av molekyler forble utilgjengelige for direkte observasjon og måling av hastigheten virket uoverkommelig bare et vitenskapelig problem.

Det er derfor eksperimenter som kan i praksis bevise det faktum av den molekylære strukturen av stoffet og bestemmer hastigheten på bevegelsen av sine usynlige partikler, først oppfattet som grunnleggende.Crucial av slike eksperimenter for naturvitenskap var opplagt, som gjør det mulig å få en praktisk studie og bevis på gyldigheten av en av de mest avanserte teorier om tiden - den molekylære-kinetisk.

Ved begynnelsen av det tjuende århundre, har verden vitenskapen nådd et tilstrekkelig nivå av utvikling for fremveksten av de virkelige mulighetene for eksperimentell verifikasjon av Maxwells teori.Tysk fysiker Otto Stern i 1920, ved hjelp av fremgangsmåten i molekyl-stråler, som ble oppfunnet av fransk Louis sanddyne i 1911, året var i stand til å måle hastigheten av gassmolekylene sølv.Erfaring Stern entydig viste gyldigheten av loven om Maxwell distribusjon.Resultatene av dette forsøk bekreftet trofast estimat av gjennomsnittshastigheten av atomene, som er utledet fra hypotetiske forutsetninger som ved Maxwell.Men selve innholdet av hastighet konfirmasjonen erfaring Stern var i stand til å gi bare svært grov informasjon.Mer informasjon vitenskap måtte vente ytterligere ni år.

med større presisjon fordelingen loven Lammert var i stand til å sjekke i 1929, for å forbedre opplevelsen av noen av Stern ved å sende molekylær stråle gjennom et par roterende plater, radiale hull, og hadde flyttet i forhold til hverandre i en bestemt vinkel.Ved å variere rotasjonshastigheten av aggregatet og vinkelen mellom hullene, kan Lammert stråle bli isolert fra individuelle molekyler som har forskjellige hastighetsegenskaper.Men at erfaring Stern innledet de eksperimentelle undersøkelser innen molekylær-kinetisk teori.

i 1920 etablerte den første eksperimentelle anlegget som trengs for å utføre eksperimenter av denne typen.Den besto av et par sylindre utformet personlig Stern.Inne i enheten ble plassert en tynn stang med en platinabelagt sølv, som fordamper når de varmes opp med elektrisitet akse.I et vakuum, som er opprettet inne i enheten, en smal stråle av sølvatomer holdt dumpet langsgående slisse skjære gjennom overflaten av sylinderen, og slo seg ned på en spesiell ekstern skjerm.Selvfølgelig, er maskinen i bevegelse, og samtidig atomene når overflaten, klart å snu en viss vinkel.På denne måten, Stern og bestemmes hastigheten på deres bevegelse.

Men det er ikke bare et vitenskapelig prestasjon av Otto Stern.Et år senere han sammen med Walter Gerlach gjennomførte et eksperiment som bekreftet eksistensen av atomer tilbake og bevise det faktum av deres romlige kvantisering.Stern-Gerlach eksperimentet krevde opprettelsen av en spesiell eksperimentelle oppsettet med en kraftig permanent magnet på sin base.Under påvirkning av det magnetiske felt som genereres av denne kraftige komponentelementærpartikler ble avbøyd i henhold til retningen av den magnetiske spinn av sine egne.