Tecrübe Stern - moleküler kinetik teorinin deneysel çalışma

On dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısında, Brown çalışma moleküllerin (kaotik) hareket zaman birçok teorik fizikçiler bir ilgi neden oldu. İskoç bilim adamı James tarafından geliştirilen Maxwell teorisi moleküler kinetik yapının maddenin genellikle Avrupa bilim dünyasında tanınan, ancak yalnızca varsayımsal bir formu vardı rağmen. Hiçbir pratik daha sonra onaylanır değildi. Onların hızı sadece bilimsel bir mesele aşılmaz görünüyordu ait moleküllerin hareketi doğrudan gözlem ve ölçüme ulaşılmaz kalmıştır.

Uygulamada maddenin molekül yapısı ispat ve görünmez parçacıkların hareket hızını belirlemek için deneyler, ilk olarak temel olarak algılanan nedeni budur. moleküler kinetik - pratik ispat ve zamanın en ileri teorileri birinin geçerlilik kanıtı ulaşmasını sağlar gibi fiziksel bilim için bu tür deneylerin Önemli önemi, belirgindi.

Yirminci yüzyılda, dünya bilim Maxwell'in teorisinin deneysel doğrulama gerçek olasılıklar ortaya çıkması için gelişme yeterli düzeye ulaşmıştır. 1911 yılında bir Fransız Lui Dyunoye tarafından icat edilmiştir, moleküler ışını yöntemini uygulayarak 1920 yılında Alman fizikçi Otto Stern, yıl, gaz moleküllerinin gümüş hareket hızını ölçmek için yönetir. Deneyim Stern çürütülmez Maxwell'in dağıtım yasasının geçerliliğini kanıtladı. Bu deneyin sonuçları, aslına değerlendirilmesi teyit hızları anlamına Maxwell tarafından yapılan varsayımsal varsayımlardan akan atomuna. Doğru, yüksek hızlı tonlama deneyiminin doğası hakkında Stern sadece çok kaba bilgi vermek başardı. Daha fazla bilgi bilimi başka dokuz yıl beklemek zorunda kaldı.

daha hassas bir dağılımı yasası, dönen disklerin bir çift, molekül ışını geçirerek, 1929 birkaç yeni tasarımı Stern Lämmert kontrol radyal delik vardı ve belirli bir açı ile birbirlerine göre ofset olabilir. biriminin dönüş hızı ve delikler arasındaki açı değiştirilerek, Lammert farklı hız performansına sahip kirişin tek tek moleküller, izole edilebilir. Ama Stern deneyimi moleküler kinetik kuramı alanında deneysel çalışmaların başlangıcı oldu oldu.

1920 yılında ilk deney düzeneği bu tür deneyler için oluşturuldu. Bu Stern tarafından bizzat tasarlanan bir çift silindirden oluşuyordu. cihaz içinde bir gümüş kaplamalı platin ince çubuk yerleştirilmiş ve eksen elektrik ısıtılmasıyla buharlaştırılır. Vakum koşulları birim içinde oluşturulmuş, elde tutulan gümüş atomlarının dar kiriş uzunlamasına yarık silindirin yüzeyi boyunca kesilir, ve özel bir harici ekran üzerinde yerleşmiş terk etti. Tabii ki, makine hareket halinde olduğu ve atomuna yüzey süresi sağlamak ise, belirli bir açı boyunca dönüş. Bu şekilde, Stern kendi hareketinin hızını belirlenir ve.

Ama bu sadece Otto Stern bilimsel başarıdır. Walter Gerlach atomların dönüş varlığını doğruladı ve bunların mekansal Nicemlemenin gerçeğini kanıtlamak için bir deney yürüttü ile Bir yıl sonra, o kadar sürüldü. Stern-Gerlach Deneyi güçlü özel deney düzeneği kurulmasını talep daimi mıknatıs tabanında. Bu güçlü bir bileşen tarafından üretilen manyetik alanın etkisi altında elementel parçacıklarının , kendi manyetik dönüş göre yönünü saptırılır.