अनुभव स्टर्न - आणविक-गतिज सिद्धान्त को प्रयोगात्मक अध्ययन

को उन्नाइसौँ शताब्दीको दोस्रो आधा मा, Brownian को अध्ययन (अस्तव्यस्त) अणुहरुलाई गति समय धेरै सैद्धान्तिक physicists एक keen चासो कारण। एक स्कटिश वैज्ञानिक जेम्स द्वारा विकसित को मैक्सवेल सिद्धान्त आणविक-गतिज संरचना कुरा को हुनत यो साधारण युरोपेली वैज्ञानिक समुदायमा पहिचान थियो, तर त्यहाँ केवल एक काल्पनिक रूप थियो। कुनै व्यावहारिक त्यसपछि पुष्टि यो थिएन। आफ्नो गति सिर्फ एक वैज्ञानिक मुद्दा दुर्गम देखिन्थ्यो को अणु को आन्दोलन प्रत्यक्ष अवलोकन र मापन गर्न दुर्गम रह्यो।

किन व्यवहार मा पदार्थ को आणविक संरचना को तथ्यलाई प्रमाणित कि गर्न सक्छन् र यसको अदृश्य कण को आन्दोलन को गति निर्धारण प्रयोग, सुरुमा मौलिक रूपमा कथित छ। को आणविक-गतिज - यो व्यावहारिक substantiation र समय को सबै भन्दा उन्नत सिद्धान्त को एक को मान्यता प्रमाण प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ रूपमा शारीरिक विज्ञान लागि यस्तो प्रयोग निर्णायक महत्त्व प्रस्ट थियो।

प्रारम्भिक बीसौँ शताब्दीका द्वारा, विश्व विज्ञान मैक्सवेल गरेको सिद्धान्त को प्रयोगात्मक प्रमाणिकरण वास्तविक सम्भावनाहरू को उद्भव लागि विकास पर्याप्त स्तर पुगेको छ। , 1920 मा जर्मन भौतिक ओटो कडी 1911 मा एक फ्रान्सीसी Lui Dyunoye द्वारा आविष्कार भएको थियो जो आणविक बीम विधि, लागू, वर्ष, ग्याँस अणु चाँदी आन्दोलन को गति मापन गर्न प्रबन्धन। अनुभव स्टर्न irrefutably मैक्सवेल गरेको वितरण व्यवस्था को वैधता साबित भयो। यो प्रयोग को परिणामहरू निष्ठा मूल्यांकन पुष्टि मतलब velocities अणुहरु मैक्सवेल गरेका काल्पनिक अनुमानको देखि बग्ने जो। साँचो, उच्च गतिको gradation अनुभव को प्रकृति बारे स्टर्न मात्र धेरै कुनै न कुनै जानकारी दिन सक्षम थियो। थप जानकारी विज्ञान अर्को नौ वर्ष प्रतीक्षा थियो।

ठूलो सटीक संग वितरण व्यवस्था Lammert 1929 मा, घुमाउँदा डिस्क को एक जोडी मार्फत आणविक बीम पारित गरेर जाँच गर्न सक्छ रेडियल प्वालहरू थियो धेरै सुधार अनुभव स्टर्न र एक निश्चित कोण मा प्रत्येक अन्य सापेक्षित अफसेट। एकाइ को परिक्रमा गति र प्वालहरू बीच कोण बदलिने गरेर, Lammert जो विभिन्न गति प्रदर्शन छ बीम को व्यक्तिगत अणु देखि छुट्टयाएर गर्न सकिएन। तर यो स्टर्न को अनुभव आणविक-गतिज सिद्धान्त को क्षेत्र मा प्रयोगात्मक अनुसन्धान को शुरुवात चिन्ह लगाइएको थियो।

1920 मा पहिलो प्रयोगात्मक सेटअप यस प्रकारको प्रयोग को लागि सिर्जना गरिएको थियो। यो स्टर्न द्वारा व्यक्तिगत डिजाइन सिलिन्डरहरु एक जोडी, शामिल थिए। भित्र यन्त्र चाँदी कोटिंग संग प्लेटिनम पातलो रड राखिएको थियो, र अक्ष बिजुली हीटिंग द्वारा evaporated छ। यस निर्वात अवस्था एकाइ भित्र सिर्जना गरिएको छ, आयोजित चाँदी अणुहरु को संकीर्ण बीम अनुदैर्ध्य भट्ठा को सिलेंडर को सतह मार्फत कटौती, र विशेष बाह्य स्क्रिनमा बसे फ्याँकिएको। निस्सन्देह, मेशिन गति छ, र जबकि अणुहरु सतह समय पुग्न एक निश्चित कोण मार्फत खोल्न। यसरी, स्टर्न र आफ्नो आन्दोलन को गति निर्धारण।

तर यो केवल ओटो कडी को एक वैज्ञानिक उपलब्धि हो। एक वर्ष पछि, उहाँले वाल्टर Gerlach अणुहरु को स्पिन उपस्थिति पुष्टि र आफ्नो स्थानिक परिमाणीकरण को तथ्यलाई प्रमाणित गर्न जो एक प्रयोग, सञ्चालन संग मिलेरको। कडी-Gerlach प्रयोग एक शक्तिशाली विशेष प्रयोगात्मक सेटअप को स्थापना माग स्थायी चुम्बक यसको आधार मा। यो शक्तिशाली घटक द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र को प्रभाव अन्तर्गत प्राथमिक कण आफ्नै चुम्बकीय स्पिन अनुसार अभिमुखीकरण बाङ्गिएको।