Опыт Штерна

Опыт Штерна

Опыт Штерна - это физ эксперимент сделаный немецким физиком Отто Штерном в 1920 г. доказавшим состоятельность молекулярно кинетической теории строения вещества были измерены скорости теплового движения молекул и подтверждено наличие распределения молекул газов по скоростям. Опыт Штерна Раздел молекулярной , исследующий характеристики препарата на базе представлений о их молекулярном постройке и конкретных законодательстве взаимодействия меж атомами (молекулами), из каких состоит существо. Говорят, будто частички препарата пребывают в постоянном, непоследовательном перемещении и наверное их перемещение принимается как тепло. По 19 в. очень знаменитой основой учения о тепле была концепция теплорода либо некой водянистой субстанции, перетекающей от 1-го тела к иному. Нагревание тел разъяснялось повышением, а остывание – убавлением содержащегося снутри их теплорода. Мнение о атомах длинно казалось ненадобным для доктрине тепла, но почти все эксперты теснее тогда подсознательно связывали тепло с ходом молекул. Этак, в частности, задумывался российский грамотей М.В.Ломоносов. Прошло много медли, до этого нежели молекулярно-кинетическая концепция совсем одолела в сознании экспертов и стала обязательным имуществом опыт штерна и герлаха скорости молекул кратко определение. Расположение молекул сообразно скоростям. Для газа, пребывающего в закрытом сосуде, итогом бессчетных конфликтов молекул меж собой и со стенами сосуда, считается довольно скорое введение всепригодного распределения молекул сообразно скоростям, которое было теоретически получено Максвеллом в 1860. На уровне макроскопического описания газа максвелловскому распределению молекул сообразно скоростям подходит положение теплового баланса в газе: влияние и температура во всех местах снутри сосуда оказываются схожими. Молекулы газа в том числе и в балансе движутся непоследовательно, сталкиваясь меж собой и со стенкой сосуда, постоянно изменяя собственную прыть. Наверное значит, будто в любой эпизод медли в газе имеется молекулы, которые имеют наиболее разные скорости. Совместно с тем, так как влияние и температура в газе остаются неизменными, то, как бы никак не изменялась прыть молекул, среднее смысл ее квадрата остается неизменным. Наверное как оказалось вероятным только при наличии постоянного во медли и схожего во всех долях сосуда распределения молекул сообразно скоростям. В 1920-х возникла настоящая вероятность экспериментальной испытания максвелловского закона распределения скоростей молекул. 1-ый устройство для данных целей, состоявший из 2-ух коаксиальных цилиндров, был сконструирован германским . Сообразно оси устройства была натянута нагреваемая электрическим током платиновая нить, с плоскости которого улетучивались атомы серебра. В критериях сделанного снутри устройства вакуума узенький пучок данных атомов, передвигающихся в радиальном направленности, проходил чрез продольную щель на плоскости внутреннего цилиндра и оседал в облике узенькой вертикальной полосы на плоскости наружного цилиндра. Ежели привести целый устройство во вращение, то из-за время, покуда атомы серебра пролетают промежуток меж цилиндрами, устройство успевает поворотиться на некий угол и состояние отпечатка от пучка на наружном цилиндре сместится условно начального. Несложно определить ассоциация данного смещения с величиной скорости в пучке молекул и круговой скоростью вращения устройства. Изучения профиля отпечатка, кой размывается из-из-за присутствия распределения скоростей в пучке, разрешило определить доброкачественную картину данного распределения, которое приблизительно подходило максвелловскому. воспользовавшись способом молекулярных пучков, изобретенным французским Луи Дюнойе (1911 г.) измерил прыть газовых молекул и на эксперименте доказал приобретенное Д. Максвеллом расположение молекул газа сообразно скоростям. (Итоги эксперимента доказали верность оценки средней скорости атомов, коия выливается из распределения Максвелла. О нраве самого распределения данный эксперимент имел возможность отдать только очень приближенные сведения. Наиболее буквально закон распределения был опробован в Ламмерта (1929 г.), в каких моляльный пучок пропускался чрез 2 крутящихся диска с радиальными щелями, смещенными условно приятель приятеля на некий угол. Изменяя прыть вращения устройства либо угол меж щелями, разрешено отметить из пучка молекулы, владеющими разными значениями скорости. Итоги экспериментов Ламмерта и остальных изучений, предпринимавшихся с той ведь целью, пребывают в наполненном согласовании с теоретическим законодательством распределения скоростей молекул Максвелла.) Эксперимент велся в последующей очередности. Сообразно платиновой нити, располагающейся сообразно оси небольшого цилиндра, пропускался гальванический ток. Нить грелась фактически по температуры плавления серебра Тп = 1234° К, и сребро начинало испаряться. Дробь атомов серебра проходило через щель. Процеженные диафрагмой, дальше они перемещались сообразно радиальным фронтам к внутренней плоскости огромного цилиндра прямолинейно и умеренно со скоростью, соответственной температуре платиновой нити. Стена огромного цилиндра охлаждалась этак, чтоб попадающие на нее атомы "прилипали" к ней, образуя нападение серебра в форме щели, однако незначительно огромных объемов. Поначалу устройство лежал, и изваяние щели на экране (латунной пластинке) доводилось как раз супротив нее лично (рис. 3). Потом устройство приводился в скорое вращение кругом своей оси с частотой 1500 - 2700 о/мин и, итоги эксперимента значительно менялись. Любой атом сообразно-бывшему перемещался прямолинейно, однако из-за время, которое требовалось атому, чтоб, пройдя щель, слушать по латунной пластинки, крайняя успевала поворотиться на некий угол, и атом теснее прилипал к ней никак не буквально супротив щели, а некоторое количество в стороне [ вслед за тем ведь] (рис. 4). Увольнение полосы серебра при вращении установки дозволяло найти значение скорости перемещения атомов серебра и сопоставить ее со ролью, приобретенным теоретическим маршрутом. Метод нахождения скорости атомов серебра был довольно несложен. Атом, двигаясь со скоростью υ, проходил отдаление: опыт штерна и герлаха скорости молекул кратко определение.