Experiència Stern - estudi experimental de la teoria cineticomolecular

A la segona meitat del segle XIX, l'estudi de brownià (caòtic) moviment de les molècules causat un gran interès de molts físics teòrics de l'època. Desenvolupat per un científic escocès James teoria de Maxwell de l' estructura cineticomolecular de la matèria tot i que es reconeix en general a la comunitat científica europea, però només hi havia una forma hipotètica. Sense pràctica es confirma llavors no ho era. El moviment de les molècules romandre inaccessible a l'observació directa i el mesurament de la seva velocitat semblava insuperable simplement una qüestió científica.

És per això que els experiments que poden en la pràctica per provar el fet de l'estructura molecular de la substància i determinar la velocitat de moviment de les seves partícules invisibles, inicialment percebuts com a fonamental. Fonamental importància de tals experiments de la ciència física era evident, ja que permet obtenir fonamentació pràctica i prova de la validesa d'una de les teories més avançades de l'època - la cinètica molecular.

A principis del segle XX, la ciència mundial ha assolit un nivell de desenvolupament suficient per al sorgiment de les possibilitats reals de la verificació experimental de la teoria de Maxwell. físic alemany Otto Stern el 1920, aplicant el mètode de feix molecular, que va ser inventat per un francès Lui Dyunoye el 1911, l'any, aconsegueix mesurar la velocitat de moviment de les molècules de gas de plata. L'experiència ha demostrat fefaentment la popa de la validesa de la llei de distribució de Maxwell. Els resultats d'aquest experiment van confirmar l'avaluació fidelitat significa velocitats àtoms que fluïen dels supòsits hipotètics realitzats per Maxwell. És cert, sobre la naturalesa de l'experiència gradació d'alta velocitat Stern va ser capaç de donar informació només molt aspra. A més ciències de la informació va haver d'esperar nou anys.

Amb més precisió la llei de distribució podria comprovar Lammert el 1929, diversos millorada experiència Stern de passar el feix molecular a través d'un parell de discos giratoris, tenia forats radials i el desplaçament relatiu entre si en un cert angle. Mitjançant la variació de la velocitat de rotació de la unitat i l'angle entre els forats, Lammert podria ser aïllat de les molècules individuals de la biga, que tenen diferent velocitat d'execució. Però va ser l'experiència de Stern, va marcar l'inici de les investigacions experimentals en el camp de la teoria cineticomolecular.

El 1920 es va crear el primer sistema experimental per a experiments d'aquest tipus. Consistia en un parell de cilindres, dissenyat personalment per Stern. A l'interior del dispositiu es va col·locar platí vareta prima amb un recobriment de plata, i s'evapora per escalfament de l'electricitat eix. Les condicions de buit s'han creat dins de la unitat, un feix estret d'àtoms de plata celebrada aboquen esquerda longitudinal tallada a través de la superfície del cilindre, i es va instal·lar en una pantalla externa especial. Per descomptat, la màquina està en moviment, i mentre els àtoms arriben a la superfície temps per girar a través d'un cert angle. D'aquesta manera, Stern i determina la velocitat del seu moviment.

Però no és només un assoliment científic d'Otto Stern. Un any més tard, es va associar amb Walter Gerlach va dur a terme un experiment, que va confirmar la presència de l'espín dels àtoms i per demostrar el fet de la seva quantificació espacial. experiment de Stern-Gerlach va exigir l'establiment d'un sistema experimental especial amb un potent imant permanent a la base. Sota la influència del camp magnètic generat per aquest poderós component partícules elementals desviada d'orientació d'acord al seu propi gir magnètic.