Underfining Stern - eksperimintele stúdzje fan de molekulêre-Kinetic teory

Yn de twadde helte fan de njoggentjinde ieu, de stúdzje fan Brownian (gaoatyske) moasje fan molekulen feroarsake in grutte belangstelling fan in soad teoretyske natuerkundigen fan de tiid. Ûntwikkele troch in Skotsk wittenskipper James Maxwell teory fan de molekulêre-Kinetic struktuer mateary hoewol't it algemien erkend yn de Europeeske wittenskiplike mienskip, mar der wie mar in hypotetysk foarm. Gjin praktyske it is befêstige dan wie it net. De beweging fan de molekulen bleau ûntagonklik klinkt direkte observaasje en mjitting fan harren snelheid like insurmountable krekt in wittenskiplike issue.

Dêrom eksperiminten dat kin yn 'e praktyk te bewizen it feit fan de molekulêre struktuer fan it stof en bepale de snelheid fan de beweging fan syn ûnsichtbere dieltsjes, earstoan ûnderfûn as fundamentele. Krúsjaal belang fan sokke eksperiminten foar fysike wittenskip wie bliken, sa't it makket it mooglik om te krijen praktyske ûnderbouwing en it bewiis fan de jildichheid fan ien fan 'e meast avansearre teorieën fan de tiid - de molekulêre-Kinetic.

By it begjin fan de tweintichste ieu, de wrâld wittenskip hat berikt in foldwaande nivo fan ûntwikkeling foar it ûntstean fan 'e echte mooglikheden fan eksperimintele ferifikaasje fan Maxwell syn teory. Dútske natuerkundige Otto Stern yn 1920, it oanbringen fan de molekulêre beam metoade, dat waard útfûn troch in Frânsman Lui Dyunoye yn 1911, it jier, te mjitten de snelheid fan de beweging fan gas molekulen sulver. Underfining Stern irrefutably blykte de jildichheid fan Maxwell syn distribúsje wet. De útkomsten fan dit eksperimint befêstige de houlikstrou beoardieling bedoel velocities atomen dy't streamde út it hypotetysk oannames makke troch Maxwell. True, oer de natuer fan de hege-snelheid gradation ûnderfining Stern koe jaan allinne tige rûge ynformaasje. Fierdere ynformaasje wittenskip moast wachtsje oare njoggen jier.

Mei grutter presyzje de ferdieling wet koe check Lammert yn 1929, ferskate bettere ûnderfining Stern troch foarby de molekulêre bondel troch in pear draaiende skiven, hie radiale gatten en offset ten opsichte fan elkoar op in bepaalde hoeke. Troch wikseljende de rotaasje snelheid fan de ienheid en de hoeke tusken de gatten, Lammert koe wurde isolearre út de yndividuele molekulen fan de bondel, dy't hawwe ferskillende faasje útfiering. Mar it wie de ûnderfining fan Stern markearre it begjin fan de eksperimintele ûndersiket op it mêd fan de molekulêre-Kinetic teory.

Yn 1920 waard it earste eksperimentele opset is makke foar eksperiminten fan dit soarte. It bestie út in pear silinders, ûntwurpen persoanlik troch Stern. Binnen it apparaat waard pleatst platina tinne roede mei in sulveren coating, en wurdt ferdampt troch ferwaarming as elektrisiteit. De fakuüm omstandigheden oanmakke binnen de ienheid, in smel beam fan sulveren atomen holden stoart longitudinale cleft knippen troch it oerflak fan 'e sylinder, en fêstige him op in bysûndere eksterne skerm. Fansels, de masine is yn beweging, en wylst de atomen berikke it oerflak tiid om troch in bepaalde hoeke. Op dy wize, Stern en bepaald de snelheid fan harren beweging.

Mar it is net allinnich in wittenskiplike prestaasje fan Otto Stern. In jier letter, hy hat tegearre mei Walter Gerlach útfierd in eksperimint, dy't befêstige it oantlit fen 'e spin fan atomen en te bewizen it feit fan harren romtlike quantization. Stern-Gerlach eksperimint easke de ynstelling fan in spesjale eksperimintele opset mei in krêftige permaninte magneet op syn basis. Under de ynfloed fan it magnetysk fjild opwekt troch dizze machtige component elemintêre dieltsjes tsjin oriïntaasje neffens har eigen magnetic spin.