Erfarenhet Stern - experimentell studie av molekyl kinetisk teori

I den andra hälften av artonhundratalet, studiet av Brownsk (kaotisk) rörelse av molekyler orsakade ett stort intresse av många teoretiska fysiker av tiden. Utvecklad av en skotsk vetenskapsman James Maxwell teori om molekyl kinetisk struktur av materia även om det var allmänt känt i det europeiska forskarsamfundet, men det fanns bara en hypotetisk formulär. Ingen praktisk det bekräftas då var det inte. Rörelsen av molekyler förblev otillgängliga för direkt observation och mätning av deras hastighet verkade oöverstigliga bara en vetenskaplig fråga.

Det är därför experiment som kan i praktiken att bevisa det faktum av molekylstrukturen av ämnet och bestämmer rörelsehastigheten hos dess osynliga partiklar, inledningsvis uppfattas som grundläggande. Avgörande betydelse för sådana experiment för naturvetenskap var uppenbar, eftersom det gör det möjligt att få praktisk belägg och bevis på giltigheten av ett av de mest avancerade teorier om tid - molekyl kinetiska.

I början av nittonhundratalet har världen vetenskapen nått en tillräcklig utvecklingsnivå för framväxten av de verkliga möjligheter experimentell verifiering av Maxwells teori. German fysikern Otto Stern i 1920, att applicera den molekylära strålen metoden, som uppfanns av en frans Lui Dyunoye i 1911, året, lyckas mäta hastigheten hos rörelsen av gasmolekyler silver. Erfarenhet Stern obestridligt bevisat giltigheten av Maxwell distributions lag. Resultaten av detta försök bekräftade den trohet bedömning menar hastigheter atomer som flödade från de hypotetiska antaganden gjorda av Maxwell. Sant, om vilken typ av höghastighets gradering erfarenhet Stern kunde ge bara mycket grov information. Ytterligare informationsvetenskap fick vänta ytterligare nio år.

Med större precision fördelningslag kunde kontrollera Lammert i 1929, flera förbättrad upplevelse Stern genom att passera den molekylära strålen genom ett par roterande skivor, hade radiella hål och förskjutna i förhållande till varandra i en viss vinkel. Genom att variera rotationshastigheten för enheten och vinkeln mellan hålen, kunde Lammert isoleras från individuella molekyler av balken, vilka har olika hastighet prestanda. Men det är upplevelsen Stern inledde de experimentella undersökningar inom kinetisk molekylär teori.

År 1920 den första experimentuppställning skapades för experiment av detta slag. Det bestod av ett par cylindrar, designad personligen av Stern. Inuti anordningen placerades platina tunn stav med en silverbeläggning och indunstas genom upphettning axel el. De vakuumbetingelser har skapats i enheten, en smal stråle av silveratomer hålls dumpade längsgående slits skuren genom ytan av cylindern, och avvecklas på en särskild extern skärm. Naturligtvis är maskinen i rörelse, och medan atomerna når den tid yta för att vända genom en viss vinkel. På detta sätt, Stern och bestämt hastigheten på deras rörelse.

Men det är inte bara en vetenskaplig prestation av Otto Stern. Ett år senare, slog han upp med Walter Gerlach genomförde ett experiment, som bekräftade förekomsten av spin av atomer och för att bevisa det faktum att deras rumsliga kvantisering. Stern-Gerlach experimentet krävde inrättandet av en särskild experimentuppställning med en kraftfull permanentmagnet vid sin bas. Under påverkan av det magnetiska fält som genereras av detta kraftfulla komponentelementarpartiklar avlänkas orientering enligt deras egen magnetiska spinn.