Искуство Стерн - експериментална студија на молекуларно-кинетичката теорија

Во втората половина на XIX век, изучување на брауново (хаотични) движење на молекули предизвика голем интерес од многу теоретски физичари од времето. Развиена од страна на шкотскиот научник Џејмс Максвел теорија на молекуларната-кинетичка структура на материјата, сепак, и е призната во Европската академската заедница, но имаше само хипотетички форма. Нема практично тоа е потврдено, тогаш тоа не беше. Движењето на молекулите останаа недостапни за директно набљудување и мерење на нивната брзина се чинеше непробоен само научно прашање.

Тоа е причината зошто експерименти, кои може во пракса да се докаже тоа на молекуларната структура на супстанцијата и се одреди брзината на движење на нејзините невидливи честички, на почетокот се смета за основа. Клучното значење на ваквите експерименти за физички науки беше евидентно, како што им овозможува да се добие практични потврдувањата и доказ за валидноста на една од најпознатите напредни теории на време - на молекуларно-кинетичката.

До почетокот на дваесеттиот век свет дошло во науката доволно ниво на развој на изгледот на реалните можности на експериментални верификација на теорија Максвел. Германскиот физичар Ото Штерн во 1920 година, со примена на методот на молекуларни зрак, кој бил измислен од страна на Французинот Луи Dyunoye во 1911 година, годината, успева да се мери брзината на движење на гас молекули сребро. Искуство Стерн непобитно докажано валидноста на дистрибуција закон Максвел. Резултатите од овој експеримент потврди оценката на верност значи брзини атоми што течеше од хипотетички претпоставки направени од страна на Максвел. Точно, за природата на високо-брзински градација искуство Стерн беше во можност да се даде само многу груб информации. Повеќе информации науката мораа да чекаат уште девет години.

Со поголема прецизност право на дистрибуција може да се провери Ламерт во 1929 година, неколку подобрени искуство Стерн со полагање на молекуларна зрак преку пар на ротирачки дискови, имаше радијална дупки и надомести во однос на едни со други во одреден агол. Со промена на брзината на ротација на единицата и на аголот помеѓу дупки, Ламерт може да се изолира од одделните молекули на зрак, кои имаат различна брзина и перформанси. Но, тоа е искуството на Стерн го означи почетокот на експериментални истражувања во областа на молекуларната-кинетичка теорија.

Во 1920 година беше создаден првиот експериментален подесување за експерименти од ваков вид. Тој се состои од комбинација на цилиндри, со цел лично од Стерн. Внатрешноста на уредот беше ставен платина тенки прачка со сребрена обвивка, и се испарува со загревање на оската на електрична енергија. услови на вакуум се создадени во рамките на единицата, тесен зрак на сребро атоми одржа фрлени сече надолжно пресече преку површината на цилиндар, и се населиле на посебен надворешен екран. Се разбира, машината е во движење, и додека атоми достигне време на површината за да го вклучите преку одреден агол. На овој начин, суров и утврди брзината на нивното движење.

Но, тоа не е само научно достигнување на Ото Штерн. Една година подоцна, тој се здружи со Валтер Герлах спроведе експеримент, кои го потврдија присуството на спин на атомите и да се докаже тоа на нивната просторна квантизацијата. Стерн-Герлах експеримент побара формирање на специјална експериментални поставување со моќен постојан магнет во својата база. Под влијание на магнетното поле генерирани од оваа моќна компонента елементарни честички оттргнат ориентација според нивните сопствени магнетни спин.