Փորձը Stern - փորձարարական ուսումնասիրությունը մոլեկուլային-կինետիկ տեսության

Ի երկրորդ կեսին տասնիններորդ դարում, ուսումնասիրությունը Բրոունյան (քաոսային) միջնորդությունը մոլեկուլների առաջացրել հետաքրքրություն շատ տեսական ֆիզիկոսների ժամանակ. Մշակվել է շոտլանդացի գիտնական Ջեյմս Մաքսվել տեսության մոլեկուլային-կինետիկ կառուցվածքի հարցում թեեւ ընդհանուր առմամբ ճանաչվել է եվրոպական գիտական հանրության, բայց կար միայն մի հիպոթետիկ ձեւ: Ոչ գործնական դա հաստատվում է, ապա դա չի եղել: Շարժումը մոլեկուլների մնաց անհասանելի է ուղղակի դիտարկման եւ չափման իրենց արագությունը թվում էր անհաղթահարելի ընդամենը մի գիտական խնդիր է:

Դա է պատճառը, որ փորձարկումները, որոնք կարող են գործնականում ապացուցել այն փաստը, որ մոլեկուլյար կառուցվածքի նյութի եւ որոշելու արագությունը շարժման իր անտեսանելի մասնիկների, ի սկզբանե ընկալվում է որպես հիմնարար: Կարեւորությունը նման փորձերի համար ֆիզիկական գիտության ակնհայտ էր, քանի որ այն թույլ է տալիս ստանալ գործնական հիմնավորումներ ու ապացույց վավերականության մեկի առավել առաջադեմ տեսությունների ժամանակի մոլեկուլային կինետիկ:

Կողմից XX դարի սկզբին, աշխարհը գիտությունը հասել է բավարար մակարդակ զարգացման համար առաջացման իրական հնարավորությունների փորձնական ստուգման Մաքսվելի տեսության. Գերմանացի ֆիզիկոս Օտտո Ստերնը է 1920 թ., Կիրառելով մոլեկուլային ճառագայթով մեթոդը, որը հորինել է ֆրանսիացի Լուի Dyunoye 1911-ին, այս տարի, կարողանում է չափել արագությունը շարժման գազի մոլեկուլների արծաթ. Փորձը Stern անհերքելիորեն ապացուցել է վավերականությունը Մաքսվելի բաշխման օրենքի: Արդյունքները այս փորձի հաստատել է իսկություն գնահատումը նշանակում է արագությունների ատոմների, որոնք բխելու են վարկածային կողմից կատարված Maxwell. Ճիշտ է, այն մասին, որ բնության բարձր արագությամբ աստիճանավորման փորձի Stern կարողացել է տալ միայն շատ կոշտ տեղեկություններ. Հետագա տեղեկատվության գիտության ստիպված է սպասել եւս ինը տարի.

Ավելի մեծ ճշգրտությամբ բաշխման օրենքը կարող է ստուգել Լամմերթի 1929 թ., Մի քանի բարելավված փորձի Stern անցնելով մոլեկուլային ճառագայթով միջոցով զույգ պտտվող սկավառակներով, ունեցել ճառագայթային անցքեր եւ օֆսեթ հարաբերական են միմյանց որոշակի անկյան տակ: Ըստ տարբեր ռոտացիոն արագությունը միավորի եւ անկյան միջեւ անցքերի, Լամմերթը կարող է մեկուսացված առանձին մոլեկուլների փնջի, որոնք ունեն տարբեր արագությամբ կատարումը: Բայց դա փորձը Stern նշանավորեց սկիզբը փորձարարական հետազոտությունների ոլորտում մոլեկուլային-կինետիկ տեսության:

1920 թ. Առաջին փորձնական setup ստեղծվել է փորձերի այս տեսակի. Այն բաղկացած է մի զույգ բալոններ, նախատեսված անձամբ խիստ. Սարքի ներսում տեղադրվել էր պլատինե բարակ գավազանով հետ արծաթե ծածկույթների, եւ Գոլորշիացված է ջեռուցման առանցքի էլեկտրաէներգիա: Այն վակուումային պայմաններ են ստեղծվել ստորաբաժանման կազմում, նեղ beam արծաթե ատոմների անցկացրել dumped երկայնական ճեղքել կտրել միջոցով մակերեսի մխոց, եւ բնակություն է հատուկ արտաքին էկրանին. Իհարկե, մեքենան գտնվում է շարժման, իսկ մինչ ատոմների հասնել մակերեսի ժամանակ դիմել միջոցով որոշակի անկյան տակ: Այս կերպ, խիստ եւ վճռական արագությունը իրենց շարժմանը:

Բայց դա ոչ միայն գիտական նվաճումը Օտտո Ստերնը: Մեկ տարի անց, նա teamed հետ Վալտեր Gerlach անցկացրել փորձ, որը հաստատել է ներկայությունը պատասխանը ուղարկված չէ ատոմների եւ ապացուցել այն փաստը, իրենց տարածական քվանտացման: Stern-Gerlach էքսպերիմենտ պահանջեց հաստատմանը հատուկ փորձարարական setup մի հզոր մշտական մագնիս իր բազայի. Տակ գործողության մագնիսական դաշտի կողմից, եւ այս հզոր բաղադրիչ տարրական մասնիկների deflected կողմնորոշումը ըստ իրենց մագնիսական պատասխանը ուղարկված չէ: