Kokemus Stern - kokeellinen tutkimus molekyylitason kineettisen teorian

Toisen puoli yhdeksännentoista vuosisadan, tutkimus Brownin (kaoottinen) liike molekyylien aiheutti kiinnostusta monien teoreettisen fysiikan ajasta. Kehittämä skotlantilainen tiedemies James Maxwell teoriaa molekyylitason kineettisen rakenne aineen vaikka se oli yleisesti tunnustettu Euroopan tiedeyhteisön, mutta siellä oli vain hypoteettinen muodossa. Mitään käytännön vahvistetaan, niin se ei ollut. Molekyylien liikettä pysyi saavuttamattomissa suora havainnointi ja mittaamalla niiden nopeuden näytti ylitsepääsemättömiä vain tieteellinen kysymys.

Siksi kokeet, joka voi käytännössä todistaa siitä, että molekyylirakenteen aineen ja määrittää liikkeen nopeus sen näkymätön hiukkasia, aluksi nähdään olennainen. Ratkaisevaa merkitystä tällaisten kokeiden fysiikka oli ilmeinen, sillä näin voidaan saada käytännön perusteet sekä todistaminen yksi pisimmällä teorioita ajasta - molekyylitason kineettisen.

Vuoteen vuosisadan alkupuolen, maailma tiede on saavuttanut riittävän kehitystason syntymistä todellisia mahdollisuuksia kokeellisen todentaminen Maxwellin teoriaa. Saksalainen fyysikko Otto Stern 1920, sovellettaessa molekyylisuihku menetelmä, joka keksi ranskalainen Lui Dyunoye 1911, vuosi, onnistuu mitata liikkeen nopeus kaasumolekyylien hopeaa. Kokemus Stern kiistattomasti osoittanut todeksi Maxwellin jakelun lakia. Tulokset tästä kokeen vahvisti tarkkuuden arviointi tarkoittaa nopeuksia atomeja, jotka virrannut hypoteettisen oletukset Maxwell. Totta, luonteesta nopeiden porrastus kokemus Stern pystyi antamaan vain hyvin karkea tiedot. Lisätietoja tiede oli odotettava vielä yhdeksän vuotta.

Täsmällisemmin jakelu laki voi tarkistaa Lammertin 1929, useita parannetulla Stern viemällä molekyylisuihku parin läpi pyörivät levyt, oli säteittäinen reikä ja offset toisiinsa nähden tietyssä kulmassa. Muuttamalla pyörimisnopeutta yksikön ja välinen kulma reikää, Lammertin voitiin eristää yksittäisten molekyylien palkin, joka on eri nopeudella. Mutta se oli kokemus Stern alkoi kokeellisen tutkimusten alalla molekyyli-kineettisen teorian.

Vuonna 1920 ensimmäinen koejärjestely luotiin kokeiluja tällaista. Se koostui parin sylintereitä, joiden henkilökohtaisesti Stern. Laitteen sisällä laitettiin platina ohut tanko hopea pinnoite, ja haihdutetaan kuumentamalla akselin sähköä. Alipaineolosuhteista on luotu yksikön sisällä, kapeaa hopea-atomien pidetään polkumyynnillä pitkittäinen viilto pinnan läpi sylinterin, ja ratkaistaan erityinen ulkoinen näyttö. Tietenkin, kone on liikkeessä, ja kun atomit saavuttavat pinnan aika kääntää läpi tietyssä kulmassa. Näin Stern ja määritetään nopeus liikkeensä.

Mutta se ei ole pelkästään tieteellinen saavutus Otto Stern. Vuotta myöhemmin hän lyöttäytyi Walter Gerlach suoritti kokeen, joka vahvisti läsnäolo spin atomien ja todistaa siitä paikkatietojensa kvantisoinnin. Stern-Gerlach kokeilu vaati perustaa erityinen koejärjestely voimakas kestomagneetti tyvestä. Vaikutuksen alaisena magneettikentän syntyy tämän tehokas komponentti alkeishiukkasten taipua suunta omien magneettinen spin.