Experienta Stern - studiu experimental teoria moleculară cinetică

click fraud protection

În a doua jumătate a secolului XIX, studiul browniană (haotic) Propunerea de molecule provocat un interes deosebit de multe fizicieni teoretice ale timpului.Dezvoltat de un om de stiinta scotian James Maxwell teoria cinetică a structurii moleculare a materiei, și a fost chiar recunoscut în comunitatea științifică europeană, dar nu a fost doar o formă ipotetică.Nici o confirmare sa practică nu era acolo.Mișcarea moleculelor rămas inaccesibile observarea directă și măsurarea vitezei lor părea de netrecut doar o problemă științifică.

aceea experimente care pot, în practică, se dovedesc faptul de a structura moleculară a substanței și determină viteza de deplasare a particulelor sale invizibile, percepute inițial ca fundamental.Crucială a astfel de experimente pentru știință fizică a fost evident, deoarece permite să se obțină un studiu practic și dovada valabilității una dintre cele mai avansate teorii ale timpului - moleculare-cinetice.

Până la începutul secolului al XX-lea, știința mondială a atins un nivel suficient de dezvoltare pentru apariția posibilităților reale de verificare experimentală a teoriei lui Maxwell.Fizician german Otto Stern în 1920, folosind metoda de grinzi moleculare, care a fost inventat de francezul Louis dune în 1911, anul a fost capabil să măsoare viteza a moleculelor de gaz de argint.Experienta a demonstrat concludent Stern validitatea legii de distribuție Maxwell.Rezultatele acestui experiment au confirmat estimarea fidelă a vitezei medii a atomilor, care sunt derivate din ipoteze teoretice ale lui Maxwell.Cu toate acestea, natura însăși a experienței absolvire viteză Stern a fost în măsură să ofere informații numai foarte dur.Mai multe informații știință a trebuit să aștepte încă nouă ani.

cu o mai mare precizie legea de distribuție Lammert a fost capabil de a verifica în 1929, pentru a îmbunătăți experiența unora dintre Stern prin trecerea cu fascicule moleculare, printr-o pereche de discuri rotative, găuri radiale, și-au mutat în raport cu cealaltă, la un anumit unghi.Prin varierea vitezei de rotație a unității și unghiul dintre găurile, fascicul Lammert a putut fi izolat din molecule individuale care au diferite caracteristici de viteză.Dar că experiența Stern a inițiat cercetările experimentale în domeniul teoriei moleculare-cinetică.

în 1920 a stabilit prima unitate experimentală necesare pentru îndeplinirea experimente de acest fel.Acesta consta dintr-o pereche de cilindri proiectate personal Stern.În interiorul unității a fost plasat o tijă subțire, cu un argint placat cu platină, care se evaporă la încălzirea cu energie electrică axa.Într-un vid, care au fost create în interiorul unității, un fascicul îngust de atomi de argint a avut loc fac obiectul unui dumping fantă longitudinală taie suprafața cilindrului, și sa stabilit pe un ecran extern special.Desigur, mașina este în mișcare, și în timp ce atomii ajung la suprafata, a reușit să transforme un anumit unghi.In acest fel, Stern și determinat viteza de deplasare a acestora.

Dar nu este doar o realizare științifică a Otto Stern.Un an mai târziu, el a facut echipa cu Walter Gerlach efectuat un experiment care a confirmat existența atomilor înapoi și să dovedească faptul cuantificare lor spațiale.Experimentul Stern-Gerlach a cerut crearea unei configurare experimentale special cu un magnet permanent puternic la baza acesteia.Sub influența câmpului magnetic generat de acest puternic particule elementare componente au fost deviate în funcție de orientarea spinului magnetic al lor.