تجربه استرن - مطالعه تجربی نظریه مولکولی جنبشی

در نیمه دوم قرن نوزدهم، مطالعه براونی (پر هرج و مرج) حرکت مولکولها باعث علاقه زیادی بسیاری از فیزیکدانان نظری از زمان. طراحی و توسعه توسط یک دانشمند اسکاتلندی جیمز نظریه ماکسول از ساختار مولکولی-جنبشی ماده با وجود آن که به طور کلی در جامعه علمی اروپا به رسمیت شناخته شد، اما تنها یک فرم فرضی وجود دارد. بدون عملی آن را تایید و سپس آن بود. حرکت مولکول های غیر قابل دسترس به مشاهده مستقیم و اندازه گیری باقی مانده از سرعت خود غیر قابل عبور به نظر می رسید، تنها یک موضوع علمی است.

به همین دلیل است که می تواند آزمایش در عمل به اثبات این واقعیت ساختار مولکولی مواد و تعیین سرعت حرکت ذرات نامرئی، در ابتدا به عنوان اساسی درک شده است. اهمیت حیاتی چنین آزمایش برای علوم فیزیکی مشهود بود، به عنوان آن اجازه می دهد تا برای به دست آوردن اثبات عملی و اثبات اعتبار یکی از تئوری های پیشرفته ترین زمان - مولکولی جنبشی.

در اوایل قرن بیستم، علم جهان سطح کافی از توسعه برای ظهور احتمالات واقعی از تأیید تجربی از نظریه ماکسول رسیده است. آلمان فیزیکدان اوتو استرن در سال 1920، استفاده از روش پرتو مولکولی، که توسط یک فرانسوی لیو Dyunoye در سال 1911 اختراع شد، سال، موفق به اندازه گیری سرعت حرکت مولکول های گاز نقره ای. تجربه استرن irrefutably ثابت اعتبار قانون توزیع ماکسول. نتایج حاصل از این آزمایش تأیید ارزیابی وفاداری سرعت متوسط اتم که از مفروضات ذهنی ساخته شده توسط ماکسول سرازیر شد. درست است، در مورد ماهیت تجربه با سرعت بالا درجه بندی استرن قادر به دادن اطلاعات تنها بسیار خشن بود. علم اطلاعات بیشتر حال به نه سال دیگر صبر کنید.

با دقت بیشتری قانون توزیع می تواند لامرت در سال 1929 با عبور از پرتو مولکولی از طریق جفت از دیسک های دوار را بررسی کنید، چند استرن بهبود تجربه ها، معادن شعاعی حال و افست نسبت به یکدیگر در یک زاویه خاص. با تغییر سرعت چرخش از واحد و زاویه بین سوراخ، لامرت می تواند از مولکولهای منفرد از پرتو، که عملکرد سرعت های مختلف جدا شده است. اما این تجربه استرن مشخص شده آغاز تحقیقات تجربی در زمینه نظریه مولکولی جنبشی.

در سال 1920 اولین راه اندازی آزمایشی برای آزمایش از این نوع ساخته شده است. این از یک جفت از سیلندر، شخصا توسط استرن طراحی بود. در داخل دستگاه پلاتین سیم نازک با پوشش نقره ای قرار داده شد و با حرارت برق محور تبخیر شده است. شرایط خلاء در داخل واحد ایجاد شده است، پرتو های باریک اتم نقره برگزار ریخته شکاف طولی برش از طریق سطح استوانه، و حل و فصل در یک صفحه نمایش خارجی خاص است. البته، این دستگاه در حال حرکت است، و در حالی که اتم رسیدن به زمان سطح را از طریق یک زاویه خاص تبدیل شود. به این ترتیب، استرن و سرعت حرکت آنها تعیین می شود.

اما نه تنها یک دستاورد علمی اوتو استرن. یک سال بعد، او با همکاری والتر گرلاخ یک آزمایش، که حضور اسپین اتم را تایید کرد و برای اثبات این واقعیت تدریج فضایی خود را انجام داده است. آزمایش اشترن-گرلاخ با قدرتمند خواستار ایجاد یک راه اندازی آزمایشی ویژه آهنربای دائم در پایه آن. تحت تاثیر میدان مغناطیسی تولید شده توسط این قدرتمند جزء ذرات بنیادی گرایش با توجه به اسپین مغناطیسی خود منحرف می شود.