Tajriba Stern - molekulyar-kinetik nazariyasi eksperimental o'rganish

O'n to'qqizinchi asrning ikkinchi yarmida, Broun o'rganish molekulalar (tartibsiz) harakati vaqt ko'p nazariy fizik katta qiziqish uyg'otdi. Agar Shotlandiya olim Jeyms tomonidan ishlab chiqilgan Maksvell nazariyasi molekulyar-kinetik tuzilishi materiyaning bu odatda Evropa ilmiy hamjamiyatda tan, lekin faqat faraziy bir shakli ham bor edi-da. Yo'q, amaliy, keyin tasdiqlanadi u emas edi. ularning tezligi faqat bir ilmiy masala baxtsizlikni tuyulardi molekulalari harakati to'g'ridan-to'g'ri kuzatish va o'lchash uchun borish qiyin bo'lib qoldi.

amalda moddaning molekulyar tuzilishi haqiqatni isbotlash va uning ko'rinmas zarralar harakatining tezligini aniqlash mumkin tajribalar, dastlab asosiy sifatida idrok, shuning uchun. molekulyar-kinetiği - amaliy asoslab va vaqt eng ilg'or nazariya biri amal qilish dalil olish imkonini beradi, deb jismoniy fan uchun bunday tajribalar muhim ahamiyati, ochiq-oydin bo'ldi.

XX asrga kelib, jahon ilm-fan Maksvell nazariyasining tajriba tekshirish real imkoniyatlari paydo uchun rivojlanish etarli darajada yetdi. 1911 yilda frantsuz Lui Dyunoye tomonidan ixtiro qilingan molekulyar nur usuli, qo'llash 1920 yilda nemis fizigi Otto Stern, yil, gaz molekulalari kumush harakatining tezligini o'lchash uchun boshqaradi. Tajriba Stern irrefutably Maksvell ning tarqatish qonun haqiqiyligini isbotladi. Ushbu tajriba natijalari sodiqlik baholash tasdiqladi tezligi degani Maksvell tomonidan amalga gipotetik taxminlarga oqib atomlarni. To'g'ri, yuqori tezlikda gradatsiya tajriba tabiati haqida Stern faqat juda qo'pol ma'lumot berish imkoniyatiga ega bo'ldi. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun ilm-fan yana to'qqiz yil kutish kerak edi.

katta aniqlik bilan tarqatish qonun, qaytib disklari bir juft orqali molekulyar nuridir o'tib, 1929 yilda bir necha yaxshilangan tajriba Stern Lammert tekshirish radial teshik bor edi va ma'lum burchak ostida bir-biriga nisbatan ofset mumkin. birligi aylanish tezligini va teshiklari orasidagi burchakka turli tomonidan, Lammert turli tezlikda ishlashi ega nurlanish individual molekulalar, xavfsiz holatga mumkin. Lekin u Stern tajribasi molekulyar-kinetik nazariyasi sohasidagi eksperimental tadqiqotlar boshlanishi belgilangan edi.

1920-yilda birinchi eksperimental o'rnatish bunday tajribalar uchun yaratilgan. Bu Stern tomonidan shaxsan mo'ljallangan ballon bir juft iborat. qurilma ichida kumush qoplama bilan platina yupqa hassasini joylashtirildi va o'qi elektr isitish bilan bug'lanib. vakuum sharoitlari birligi doirasida yaratilgan bo'lib kumush atomlarini tor nur bo'ylama yoriq yulida yuzasiga orqali kesib, maxsus tashqi ekranda barqaror kelaverishdi. Albatta, mashinasozlik harakatda bo'lib, atomlar yuzasi vaqt etib esa, ma'lum bir burchak orqali yoqish uchun. Shu tarzda, Stern, ularning harakati tezligini belgilab va.

Lekin bu nafaqat Otto Stern ilmiy yutuqdir. Valter Gerlach atomlarning Spin mavjudligini tasdiqladi va ularning fazoviy Nicemleme haqiqatni isbotlash uchun bir tajriba o'tkazildi bilan Oradan bir yil o'tgach, u jamoa. Stern-Gerlach tajriba kuchli bo'lgan maxsus eksperimental ularni o'rnatish tashkil talab doimiy magnitlangan uning bazasida. Bu kuchli komponent orqali hosil bo'lgan magnit maydon ta'sirida elementar zarralar o'z magnit Spin ko'ra yo'nalishini qaytgan.