Sperto Stern - eksperimenta studo de molekula-kineta teorio

En la dua duono de la deknaŭa jarcento, la studo de Brownian (kaosa) moviĝo de molekuloj kaŭzis grandan intereson de multaj teoriaj fizikistoj de la epoko. Disvolvita de skota sciencisto James Maxwell teorio de molekula-kineta strukturo de materio kvankam ĝi ĝenerale rekonitaj en la eŭropa scienca komunumo, sed ni havas nur hipoteza formo. Neniu praktika ĝi estas konfirmita tiam ĝi ne estis. La movado de molekuloj restis nealirebla por rekta observado kaj mezurado de ilia rapideco ŝajnis nesuperebla nur scienca temo.

Tial eksperimentoj kiu povas praktike pruvi la fakton de la molekula strukturo de la substanco kaj determini la rapidon de movado de lia nevidebla eroj, komence perceptis kiel fundamenta. Kerna graveco de tiaj eksperimentoj por fizika scienco estis evidenta, kiel ĝi permesas akiri praktikan argumentado kaj provo de la valideco de unu el la plej altnivelaj teorioj de la tempo - la molekula-kineta.

Komence de la dudeka jarcento, la mondo scienco atingis sufiĉan nivelon de disvolviĝo por la apero de la realaj ebloj de eksperimenta kontrolo de Maxwell teorion. Germana fizikisto Otto Stern en 1920, aplikante la molekula trabo metodo, kiu estis inventita de franco Lui Dyunoye en 1911, la jaro, sukcesas mezuri la rapidon de movado de molekuloj de gaso arĝento. Sperto Stern nerefuteble pruvis la validecon de Maxwell disdonado leĝo. La rezultoj de ĉi tiu eksperimento konfirmis la fideleco takso signifas rapidecoj atomoj kiu fluis el la hipotético supozoj faritaj de Maxwell. Estas vere, pri la naturo de rapidega gradación sperto Stern povis doni nur tre malglata informon. Pliaj informoj scienco devis atendi alian naŭ jarojn.

Kun pli granda precizeco la dissendo leĝo povus kontroli Lammert en 1929, pluraj plibonigita sperto Stern aprobante la molekula trabo tra paro da turniĝanta diskoj, havis radiales truoj kaj ofseto relative al unu la alian ĉe certa angulo. Variigante la rotacia rapido de la unueco kaj la angulo inter la truoj, Lammert povis izoli de la individuaj molekuloj de la trabo, kiuj havas malsamajn rapido agado. Sed estis la sperto de Stern markis la komencon de la eksperimenta esploroj en la kampo de molekula-kineta teorio.

En 1920 la unua eksperimenta aranĝo estis kreita por eksperimentoj de tiu speco. Ĝi konsistis el paro de cilindroj, desegnita persone por Stern. Interne la aparato estis lokita plateno maldika vergo kun arĝenta tavoleto, kaj estas forvaporiĝis varmigante akso elektro. La vakuo kondiĉoj estis kreitaj ene de la unuo, mallarĝa trabo el arĝento atomoj tenis forlasis longitudinales fendo tranĉita tra la surfaco de la cilindro, kaj ekloĝis sur speciala ekstera ekrano. Kompreneble, la maŝino estas en moviĝo, kaj dum la atomoj atingas la surfacon tempo turni tra certa angulo. Tiamaniere, Stern kaj determinis la rapidecon de ilia movado.

Sed estas ne nur scienca atingo de Otto Stern. Jaro poste, ĝi formis teamon kun Walter Gerlach kondukita eksperimento, kiu konfirmis la ĉeeston de la spino de atomoj kaj pruvi la fakton de ilia spaca kvantumigo. Stern-Gerlach eksperimento postulis la starigon de speciala eksperimenta aranĝo kun potenca permanenta magneto ĉe ĝia bazo. Sub la influo de la magneta kampo generita per tiu potenca komponanto elementaj partikloj deviigis orientiĝo laŭ sia propra magneta spino.