Reynslan Stern - tilrauna rannsókn sameinda-hreyfiorku kenningu

Í seinni hluta nítjándu aldar, rannsókn á Brown-(óskipulegur) hreyfing sameinda olli mikinn áhuga margra fræðilegar eðlisfræðinga á þeim tíma. Þróað af Scottish vísindamaður James Maxwell kenning sameinda-hreyfiorka uppbyggingu málsins en hún var almennt viðurkennt í vísindasamfélaginu Evrópusambandsins, en það var aðeins ímyndaður formi. Ekki raunhæft það er staðfest þá var það ekki. Hreyfingin sameinda var óaðgengilegar beinni athugun og mælingar á hraða þeirra virtist óyfirstíganleg bara vísindaleg mál.

Það er ástæðan fyrir tilraunir sem geta í raun að sanna staðreynd sameinda uppbyggingu efnisins og ákvarða hraða för ósýnilega ögnum sínum, fyrst litið sem grundvallaratriði. Crucial mikilvægi slíkra tilrauna til eðlisvísinda var augljós, eins og það gerir að fá hagnýtar röksemdir og sönnun á réttmæti einn af the háþróaður kenningar tíma - sameinda-hreyfiorku.

Með því snemma tuttugustu aldar, heimurinn vísindi hefur náð nægilegri þróun fyrir tilkomu alvöru möguleika á tilrauna sannprófun á kenningu Maxwells. Þýska eðlisfræðingur Otto Stern árið 1920, að beita sameinda geisla aðferð, sem var fundin upp af Frakkanum Lui Dyunoye árið 1911, árið, tekst að mæla hraða för gas sameindir silfri. Reynslan Stern reyndist ótvírætt gildi dreifingu lögum Maxwells. Niðurstöður þessarar tilraunar staðfestar að tryggð matið meina velocities atóm sem rann úr ímyndaðri forsendum sem gerðar eru af Maxwell. True, um eðli háhraða Blæbrigði reynslu Stern var fær um að gefa bara mjög grófa upplýsingar. Nánari upplýsingar vísindi þurfti að bíða annað níu ár.

Með meiri nákvæmni dreifingu lögum gæti athugað Lammert árið 1929, nokkur betri reynslu Stern við brottför sameinda geisla í gegnum a par af snúningur diskur, hafði geislamyndaður holur og á móti hvort að öðru á tilteknum horn. Með því að breyta snúningshraða á einingu og hornið milli gatanna, Lammert gæti verið einangrað úr einstökum sameindum geisla, sem hafa mismunandi hraða árangur. En það var reynsla af Stern markaði upphaf tilrauna rannsóknir á sviði sameinda-hreyfiorku kenningu.

Árið 1920 fyrsta tilrauna skipulag var búið til fyrir tilraunir af þessu tagi. Það samanstóð af a par af strokka, hannað persónulega af Stern. Inni í tækinu var sett á platínu, þunnt stangir með silfur lag, og er látin gufa upp með því að hita ás rafmagn. The tómarúm aðstæður hafa verið búin til í einingu, þröngt geisla af silfri atóm haldinn varpað langsum glugg skera í gegnum yfirborð hólksins, og settist á sérstökum ytri skjá. Að sjálfsögðu, vélin er á hreyfingu, og á meðan atóm ná upp á yfirborðið tíma til að snúa í gegnum ákveðnu sjónarhorni. Á þennan hátt, Stern og ákvarðað hraða hreyfingu þeirra.

En það er ekki aðeins vísindaleg afrek af Otto Stern. Ári síðar, lið hann upp með Walter Gerlach gerð tilraun, sem staðfesti tilvist snúning frumeinda og til að sanna þá staðreynd að staðbundnum quantization þeirra. Stern-Gerlach tilraun krafðist stofnun sérstaks tilrauna skipulag öfluga fasta segull á grunn þess. Undir áhrifum segulsviðs mynda af þessu öfluga hluti grunn agnir sveigður stefnumörkun í samræmi við eigin segulmagnaðir snúning þeirra.