Zkušenosti Stern - experimentální studie molekulárně kinetické teorie

Ve druhé polovině devatenáctého století, studium Brownova (chaotický) pohyb molekul způsobil velký zájem mnoha teoretických fyziků té doby. Vyvinutý skotský vědec James Maxwell teorie molekulárně-kinetické struktury hmoty, i když to bylo obecně uznáno v evropské vědecké komunitě, ale tam byl jen hypotetická forma. Žádná praktická je potvrzeno, pak to nebylo. Pohyb molekul zůstaly nepřístupné pro přímé pozorování a měření z jejich rychlost zdála nepřekonatelná jen vědecká záležitost.

To je důvod, proč experimenty, které může být v praxi, aby se ukáží jako skutečnost, že molekulární struktury látky, a určují rychlost pohybu svých neviditelných částic, původně považovány za zásadní. Zásadní význam těchto experimentů pro fyzikální vědy bylo zřejmé, jak to umožňuje získat praktické opodstatnění a doklad o platnosti jedné z nejvyspělejších teorií času - molekulární-kinetické.

Na počátku dvacátého století, svět věda dosáhla dostatečného stupně vývoje pro vznik reálných možnostech experimentálního ověřování Maxwellovy teorie. Německý fyzik Otto Stern v roce 1920, s použitím metody molekulární paprsku, který byl vynalezen Francouzem Lui Dyunoye v roce 1911, rok, řídí měřit rychlost pohybu molekul plynu stříbra. Zkušenosti Stern nezvratně prokázala platnost distribuční práva Maxwella. Výsledky tohoto experimentu potvrdily posouzení věrnost znamená rychlosti atomy, která vyplývala z hypotetických předpokladů Maxwell. Je pravda, že o povaze vysokorychlostní gradace zkušeností Stern byl schopen poskytnout jen velmi hrubý informace. Další informace science musel čekat dalších devět let.

S větší přesností rozdělení zákon zkontrolovat Lammertem v roce 1929, několik vylepšené Stern průchodem molekulární paprsek skrz dvojici rotačních kotoučů, měl radiální otvory a přesazeně vůči sobě pod určitým úhlem. Změnou rychlosti otáčení jednotky a úhel mezi otvory, Lammert mohl být izolován z jednotlivých molekul nosníku, které mají různý výkon otáček. Ale to byla zkušenost Stern označil začátek experimentálních výzkumů v oblasti molekulárně kinetické teorie.

V roce 1920 byl první experimentální nastavení vytvořen pro experimenty tohoto druhu. To sestávalo z dvojice válců, navržený osobně Stern. Uvnitř zařízení byla umístěna platina tenkou tyč se stříbrným povlakem, a se odpaří zahříváním osy elektrické energie. byly vytvořeny podmínky vakua v jednotce, úzký paprsek atomů stříbra držel kopačky podélná štěrbina řez skrz povrch válce, a usadil na speciální externí obrazovce. Samozřejmě, že stroj je v pohybu, a přičemž atomy dosáhnou doby povrchové otočit o určitý úhel. Tímto způsobem, Stern a určuje rychlost jejich pohybu.

Ale není to jen vědecký úspěch Otto Stern. O rok později, on se spojil s Walter Gerlach provedl experiment, který potvrdil přítomnost spin atomů a prokázat skutečnost, že jejich prostorové kvantování. Stern-Gerlach experiment požadoval zřízení speciálního experimentálního uspořádání se silným permanentním magnetem na jeho základně. Pod vlivem magnetického pole vytvářeného tímto silným komponent elementárních částic vychýlena orientaci dle vlastního magnetického spinu.