Skúsenosti Stern - experimentálne štúdium molekulárno-kinetickej teórie

click fraud protection

V druhej polovici devätnásteho storočia, štúdium Brownovho (chaotický) pohyb molekúl spôsobila veľký záujem mnohých teoretickí fyzici času.Vyvinutý škótsky vedec James Maxwell kinetickej teórie molekulárnej štruktúre hmoty, a bol dokonca uznané v európskej vedeckej obce, ale tam bol len hypotetická forma.No jeho praktické potvrdenie tam nebol.Pohyb molekúl zostalo neprístupné priamemu pozorovaní a meraní na ich rýchlosť sa zdal neprekonateľný len vedecká záležitosť.

To je dôvod, prečo experimenty, ktoré môžu v praxi, sa ukážu ako skutočnosť, že molekulárnej štruktúry látky, a určujú rýchlosť pohybu svojich neviditeľných častíc, ktorý bol pôvodne vnímaný ako zásadný.Rozhodujúce takýchto experimentov pre fyzikálne vedy bolo jasné, ako to umožňuje získať praktické štúdiu a dôkaz o platnosti jednej z najvyspelejších teórií času - molekulárnej-kinetickej.

Na začiatku dvadsiateho storočia, svet veda dosiahla dostatočná úroveň rozvoja pre vznik skutočných možnostiach experimentálneho overovania Maxwellove teórie.Nemecký fyzik Otto Stern v roku 1920, s použitím metódy molekulárnych zväzkov, ktoré vynašiel Francúz Louis duny v roku 1911, rok bol schopný merať rýchlosť molekúl plynu striebra.Skúsenosti Stern presvedčivo preukázal platnosť zákona Maxwell distribúcie.Výsledky tohto experimentu potvrdili vernú odhad priemernej rýchlosti atómov, ktoré sú odvodené od hypotetické predpokladov Maxwell.Avšak, samotná povaha rýchlosť promócie skúseností Stern bol schopný poskytnúť len veľmi hrubý informácie.Viac informácií veda musela čakať ďalších deväť rokov.

s väčšou presnosťou distribúcie zákon Lammert bol schopný skontrolovať v roku 1929, pre zlepšenie skúseností niektorých Stern priechodom molekulárnej lúč skrz dvojicu rotačných diskov, radiálnych otvorov, a sa posunulo vzhľadom k sebe v určitom uhle.Zmenou rýchlosti otáčania jednotky a uhol medzi otvormi, Lammert lúč mohol byť izolovaný z jednotlivých molekúl, ktoré majú rôzne charakteristiky rýchlosti.Ale to skúsenosť Stern začala experimentálne vyšetrovanie v oblasti molekulárno-kinetickej teórie.

v roku 1920 založená prvá experimentálna vybavenie potrebné na plnenie pokusy tohto druhu.Skladal sa z dvojice valcov, ktorých osobne Stern.Vnútri bol prístroj umiestnený tenký prút s platinou striebra, ktorý odparuje pri zahriatí s osou elektriny.Vo vákuu, ktoré boli vytvorené vo vnútri jednotky, úzky lúč atómov striebra držal dumping pozdĺžne drážky rez skrz povrch valca, a usadil sa na špeciálnom externom displeji.Samozrejme, že stroj je v pohybe, a zatiaľ čo atómy dosiahnuť povrchu, sa podarilo obrátiť určitý uhol.Týmto spôsobom, Stern a určuje rýchlosť ich pohybu.

Ale to nie je len vedecký úspech Otto Stern.O rok neskôr, on sa spojil s Walter Gerlach vykonal experiment, ktorý potvrdil existenciu atómov späť a dokázať fakt ich priestorové kvantovanie.Stern-Gerlach experiment požadoval vytvorenie zvláštneho pokusného usporiadania so silným permanentným magnetom na jeho základni.Pod vplyvom magnetického poľa generovaného tejto mocnej zložiek elementárnych častíc sa vychýli podľa orientácie magnetického spinu ich vlastné.