Тәжірибесі Stern - молекулалық-кинетикалық теориясының эксперименттік зерттеу

ХІХ ғасырдың екінші жартысында, молекулалардың Броундық (ретсіз) қозғалыс зерттеу уақыт көптеген теориялық физика қызығушылық тудырды. шотланд ғалымы Джеймс әзірлеген Максвелл теориясының молекулалық-кинетикалық құрылымы ол, әдетте, Еуропалық ғылыми қоғамдастық танылды дегенмен мәселе, бірақ тек гипотетикалық нысаны болды. практикалық, ол содан кейін ол болған жоқ расталады жоқ. молекулалардың қозғалысы ғана ғылыми мәселе еңсерілмейтін көрінді олардың жылдамдығы тікелей бақылау және өлшеу үшін жетпейтін қалды.

тәжірибеде заттың молекулалық құрылымын фактісін дәлелдеу және оның көзге көрінбейтін бөлшектердің қозғалыс жылдамдығын анықтау үшін мүмкін эксперименттер, бастапқыда іргелі ретінде қабылданады сондықтан. молекулалық-кинетикалық - бұл практикалық негіздемесін және уақыт ең озық теориялардың бірі қолданылу дәлелі алуға мүмкіндік береді-ақ жеке ғылым үшін мұндай эксперименттер маңыздылығын, айқын болды.

ХХ ғасырдың басында отырып, әлемдік ғылым Максвелл теориясының эксперименттік тексеру нақты мүмкіндіктерін пайда даму жеткілікті деңгейге жетті. 1920 жылы неміс физигі Отто Штерн, 1911 жылы француз Луи Dyunoye ойлап тапты молекулярлық сәулелік әдісі, жыл қолдану, газ молекулалары күміс қозғалыс жылдамдығын өлшеу үшін басқарады. Тәжірибе Stern неопровержимо Максвелл бөлу заң негізділігін дәлелдеді. Бұл эксперимент нәтижелері дәлдікте бағалауды растады жылдамдығын білдіреді Максвелл жасаған гипотетикалық жорамалдар аққан атомдары. жылдамдығы жоғары градациясын тәжірибесі Штерн табиғаты туралы, жалғыз шынайы өте өрескел ақпаратты беруге қабілетті болды. Қосымша ақпарат ғылым басқа тоғыз жыл күтуге тура келді.

үлкен дәлдікпен тарату заң 1929 жылы Ламмертпен тексеру мүмкін, дискілерді айналмалы жұп арқылы молекулалық сәулесін өтетін бірнеше жақсартылған тәжірибесі Stern, радиалды саңылау болды және белгілі бір бұрышпен бір-біріне қатысты жылжуы. құрылғының және тесік арасындағы бұрыштың айналу жылдамдығын өзгерту арқылы, Ламмертпен түрлі жылдамдығы өнімділігін бар сәуленің жеке молекулалар, оқшауланған болуы мүмкін. Бірақ ол Штерн тәжірибесі молекулалық-кинетикалық теориясының саласындағы эксперименттік зерттеулер басталғанының болды.

1920 жылы алғаш рет эксперименттік орнату осы түрінің эксперименттер үшін құрылды. Ол Штерн бойынша жеке жасалған цилиндрлер жұп, тұрды. құрылғының ішіндегі күміс жабыны бар платина жұқа таяқты орналастырылды, және осі электр қыздыру буланады. вакуумды жағдайлар бірліктің аясында жасалған, күміс атомдарының тар арқалық цилиндр бетінде арқылы кесіп демпингтік бойлық разрезі өтті, және арнайы сыртқы экранда шешіледі. әрине, машина қозғалыс болып табылады, және атомдары белгілі бір бұрышқа арқылы қосу үшін беті уақыт жетеді, ал. Осылайша, Stern және олардың қозғалыс жылдамдығы анықталады.

Бірақ ол Отто Штерн ғана ғылыми жетістік емес. Бір жыл өткен соң, ол атомдар жұлын қатысуын растады және олардың кеңістіктік кванттау фактісін дәлелдеу үшін эксперимент өткізілді, Вальтер Герлаха бар бірікті. Stern-Gerlach эксперимент қуатты арнайы эксперименттік орнату құруды талап тұрақты магнит оның базасында. Осы қуатты құрамдас жинақталатын магнит өрісінің әсерінен элементар бөлшектер өз магниттік жұлын сәйкес бағытын қабылданбайды.