Izkušnje Stern - eksperimentalna študija molekularne kinetične teorije

V drugi polovici devetnajstega stoletja, študija Brownovega (kaotično) gibanje molekul povzročila veliko zanimanje mnogih teoretičnih fizikov tistega časa. z škotski znanstvenik James razvil Maxwell teorijo molekularno-kinetični strukturi materije, čeprav je splošno znano, v evropski znanstveni skupnosti, vendar je bila le hipotetična oblika. Ni praktično je potrjeno, potem ne bi bilo. Gibanje molekul ostal nedostopen neposrednega opazovanja in meritve od zdelo, njihova hitrost nepremostljive samo znanstveno vprašanje.

To je razlog, zakaj poskusi, da se lahko v praksi dokazujejo dejstvo molekularno strukturo snovi in določajo hitrost gibanja svojih nevidnih delcev, sprva dojema kot temeljni. Ključnega pomena takih poskusov za fizikalnih znanosti je bila očitna, saj omogoča, da bi dobili praktično utemeljitev in dokaz veljavnosti enega najsodobnejših teorij časa - molekularno-kinetike.

Do zgodnjega dvajsetega stoletja, je svet znanosti dosegle zadostno stopnjo razvoja za nastanek realnih možnosti eksperimentalnega preverjanja Maxwell je teorija. Nemški fizik Otto Stern leta 1920, ki uporabljajo metode molekularne curka, ki je izumil Francoz Lui Dyunoye leta 1911, leto, upravlja za merjenje hitrosti pretoka plina molekul srebra. Izkušnje Stern neovrgljiv dokazal veljavnost distribucijskega prava Maxwell je. Rezultati tega poskusa je potrdila oceno zvestoba pomeni hitrost atomov, ki tekla iz hipotetičnih predpostavk, ki jih je Maxwell. Res je, da o naravi visoke hitrosti stopnjevanje izkušenj Stern je sposoben dati le zelo grobo informacije. Dodatne informacije znanost moral čakati še devet let.

Z večjo natančnostjo bi zakon distribucija preveri Lammert leta 1929, več izboljšano izkušnjo Stern, ki poteka molekularno žarek skozi par vrtljivih diskov, imel radialne luknje in zamaknjeno drug drugemu pod določenim kotom. S spreminjanjem hitrosti vrtenja enote in kot med luknjami, bi Lammert izoliramo iz posameznih molekul grede, ki imajo različno zmogljivost hitrosti. Ampak to je bila izkušnja Stern zaznamovala začetek eksperimentalnih raziskav na področju molekularne kinetične teorije.

Leta 1920 je bil prvi poskusni nastavitev ustvarjena za poskuse te vrste. Sestavljena je iz dveh valjev, ki so namenjeni osebno Stern. Znotraj naprave damo platine tanko palico s srebrno prevleko in uparimo s segrevanjem os elektriko. Pogoji vakuumske so nastale v enoti, ozek žarek srebra atomov ugotoviti dampinških vzdolžna špranja reši s površino valja, in poravnane na posebnem zunanjem zaslonu. Seveda, stroj je v gibanju, in medtem ko so atomi dosegla čas površine vrteti z določenim kotom. Na ta način, Stern in določimo hitrost njihovega gibanja.

Ampak to ni samo znanstveni dosežek Otto Stern. Leto kasneje se je združil z Walter Gerlach izvedla eksperiment, ki je potrdil prisotnost spin atomov in dokazati dejstva, njihove prostorske kvantizacije. Stern-Gerlach poskus zahteval ustanovitev posebne eksperimentalne nastavitev z močnim trajnim magnetom na svojo bazo. Pod vplivom magnetnega polja, ki ga ustvarja ta močnih sestavnih osnovnih delcev odbije usmeritev glede na svojo lastno magnetno spin.