Upplev Stern - experimentell studie av molekyl kinetisk teori

Under andra hälften av artonhundratalet, studiet av Brownsk (kaotisk) rörelse av molekyler orsakade ett stort intresse för många teoretiska fysiker av tiden.Utvecklad av en skotsk vetenskapsman James Maxwell kinetisk teori för molekylstruktur av materien, och var även erkänns i det europeiska forskarsamfundet, men det fanns bara en hypotetisk form.Ingen dess praktiska bekräftelsen var inte där.Förflyttningen av molekyler förblev otillgänglig för direkt observation och mätning av deras hastighet verkade oöverstigliga bara en vetenskaplig fråga.

Därför experiment som kan, i praktiken bevisa det faktum att molekylstrukturen i det ämne och bestämmer rörelsehastigheten för sina osynliga partiklar, till en början uppfattas som grundläggande.Avgörande av sådana experiment för naturvetenskap var uppenbart, eftersom det gör det möjligt att få en praktisk studie och bevis på giltigheten av ett av de mest avancerade teorier om tid - molekyl kinetiska.

I början av nittonhundratalet, har världens vetenskap nått en tillräcklig utvecklingsnivå för framväxten av de faktiska möjligheterna med experimentell verifiering av Maxwells teori.Tyske fysikern Otto Stern 1920, med användning av metoden av molekylära strålar, som uppfanns av fransmannen Louis dyn 1911 var året kunna mäta hastigheten hos gasmolekylerna av silver.Erfarenhet Stern slutgiltigt bevisat giltigheten av lagen om Maxwell distribution.Resultaten från detta experiment bekräftade den trogna uppskattning av den genomsnittliga hastigheten för de atomer, vilka är härledda från hypotetiska antaganden gjorda av Maxwell.Men kunde ge endast mycket grov uppgifter själva arten av hastighets examen erfarenhet Stern.Mer informationsvetenskap fick vänta ytterligare nio år.

med större precision fördelningslag Lammert kunde checka in 1929, för att förbättra upplevelsen av några av Stern genom att den molekylära strålen genom ett par roterande skivor, radiella hål, och hade skiftat i förhållande till varandra i en viss vinkel.Genom att variera rotationshastigheten hos enheten och vinkeln mellan hålen, kan Lammert balk isoleras från enskilda molekyler som har olika hastighetsegenskaper.Men den erfarenheten Stern inledde experimentella undersökningar inom området molekylär kinetisk teori.

1920 etablerade den första försöksanläggning som krävs för att utföra experiment av detta slag.Den bestod av ett par cylindrar utformade personligen Stern.Inuti enheten placerades en tunn stång med en platina förgyllt silver, som förångas vid upphettning med el axel.I ett vakuum, som skapades inuti enheten, en smal stråle av silver atomer hålls dumpade längsgående slits skär genom ytan av cylindern, och bosatte sig på en särskild extern bildskärm.Naturligtvis är maskinen i rörelse, och medan atomerna når ytan, lyckades vända en viss vinkel.På detta sätt, Stern och bestäms hastigheten på deras rörelse.

Men det är inte bara en vetenskaplig bedrift av Otto Stern.Ett år senare, slog han upp med Walter Gerlach genomförde ett experiment som bekräftade förekomsten av atomer tillbaka och bevisa det faktum att deras rumsliga kvantisering.Stern-Gerlachs experiment krävde inrättandet av en särskild experimentuppställning med en kraftfull permanentmagnet vid sin bas.Under inverkan av det magnetiska fält som genereras av detta kraftfulla komponent elementära partiklar avlänkas enligt riktningen av det magnetiska spinn av sina egna.