Experiencia Stern - estudo experimental de teoría molecular cinética

Na segunda metade do século XIX, o estudo da Browniano (caótica) movemento das moléculas causou un grande interese de moitos físicos teóricos da época. Desenvolvido por un científico escocés James teoría Maxwell da estrutura molecular-cinética da materia aínda que foi xeralmente recoñecido na comunidade científica europea, pero só había unha forma hipotética. Sen práctica confirma-se, a continuación, que non era. O movemento das moléculas permaneceron inaccesibles á observación directa e medida da súa velocidade parecía intransponível só cuestión científica.

É por iso que as experiencias que poden, na práctica para probar o feito da estrutura molecular da substancia e determinar a velocidade do movemento das súas partículas invisibles, inicialmente entendida como fundamental. importancia crucial de tales experiencias para a ciencia física era evidente, xa que permite obter comprobación práctica e proba da validez dunha das teorías máis avanzadas da época - a molecular-cinética.

A principios do século XX, a ciencia mundial alcanzou un nivel de desenvolvemento suficiente para a aparición das posibilidades reais de verificación experimental da teoría de Maxwell. o físico alemán Otto Stern en 1920, aplicando-se o método de feixe molecular, que foi inventado por un francés Lui Dyunoye en 1911, o ano, consegue medir a velocidade do movemento de moléculas de gas de prata. Experiencia Stern irrefutavelmente probado a validez da lei de distribución de Maxwell. Os resultados desta expericia confirmaron a avaliación fidelidade significa velocidades átomos que fluíron dos presupostos hipotéticas realizadas por Maxwell. Certo, sobre a natureza da experiencia gradación de alta velocidade Stern soubo dar información só moi difícil. Ademais ciencia da información tivo que esperar máis de nove anos.

Con maior precisión a lei de distribución podería comprobar Lammert en 1929, varios mellorada experiencia Stern, pasando o feixe molecular mediante un par de discos rotatorios, tiña buratos radiais e desviados en relación uns ós outros cun certo ángulo. Variando a velocidade de rotación da unidade eo ángulo entre os orificios, Lammert pode ser illado a partir das moléculas individuais do feixe, que presentan desempeño de velocidade diferente. Pero foi a experiencia de Stern marcou o inicio das investigacións experimentais no campo da teoría molecular-cinética.

En 1920, a primeira instalación experimental foi creado para experimentos deste tipo. Ela consistía dun par de cilindros, deseñado persoalmente por Stern. No interior do dispositivo foi posto platino hasta fina con un revestimento de prata e evapora-se por quecemento de electricidade eixe. As condicións de baleiro ser creado dentro da unidade, un estreito feixe de átomos de prata realizada despexado fenda longitudinal corte a través da superficie do cilindro, e recibida sobre unha pantalla externa especial. Por suposto, a máquina está en marcha, e á vez os átomos de acadar o tempo de superficie para conectar a través dun certo ángulo. Deste xeito, Stern e determinado a velocidade do seu movemento.

Pero non é só unha realización científica de Otto Stern. Un ano despois, el uníuse con Walter Gerlach conducido un experimento, que confirmou a presenza do spin dos átomos e para probar o feito da súa cuantización espacial. experimento de Stern-Gerlach esixiu o establecemento dunha montaxe experimental especial cun poderoso imán permanente na súa base. Baixo a influencia do campo magnético xerado por este compoñente poderoso partículas elementais desvía orientación de acordo coa súa propia rotación magnética.