2.11 Masurarea vitezelor moleculare, experimentul Stern
In 1920, O Stern a dezvoltat o metodă de fascicule atomice (moleculare) și cu ea măsurată experimental viteza termică a moleculelor de gaz, și verificat, de asemenea, distribuția Maxwell. Instalația Stern a constat din doi cilindri coaxiali, pe axa cărora era un fir de platină acoperit cu un strat de argint. (Figura 1). Un vid înalt a fost creat în dispozitiv. Prin trecerea curentului prin fir și străluceau atomii de argint evaporat din suprafața sa, care a zburat printr-o fantă îngustă făcută în cilindrul interior și peretele cilindrului exterior atins (la punctul A din Fig. 1).
Ca rezultat, a format o bandă îngustă de argint, care este o imagine a decalajului. Apoi întregul dispozitiv a fost rotit în jurul axei cilindrilor la o viteză unghiulară constantă, cu banda deplasată în direcția opusă rotației cu o valoare = AA '. Deplasarea a apărut, deoarece în timpul t al intervalului atomului de argint, distanța R-r a reușit să se rotească cu un unghi = / R = t. De unde a fost determinat timpul t = / R, cunoașterea cărora a făcut posibilă găsirea vitezei atomului de argint prin parametrii măsurabili ai experimentului:
Așa cum s-ar putea fi de așteptat, banda de argint în poziția A „este neclară datorită faptului că atomii de argint au o rată diferită: mai repede atomii corespund mai mici și mai lent - deplasări mari. Investigând dependența densității de argint din partea difuză de la distanța până la punctul A, nu este greu să estimezi distribuția atomilor de argint peste viteze. Distribuția obținută a fost în acord cu valorile calculate din formula.
O metoda mai perfecta pentru verificarea legii lui Maxwell a fost realizata in 1929 de Lamert. Într-un vid înalt, două discuri circulare 1 și 2 cu fantă radială îngustă se rotesc (aliniate cu axa comună), deplasate unul față de celălalt sub un unghi. La polul opus discul slotul 1 a fost cuptor cu creuzet 3 cu analitul și diafragma 4. întregul aparat este rotit cu o viteză unghiulară constantă. Evident, atomii emiși la o viteză v din cuptorul 5 atinge obiectivul dacă momentul trecerii lor distanța dintre discurile t1 = l / v coincide cu timpul discului t2 2 roti printr-un unghi, adică, t2 = /. Din condiția t1 = t2 găsim v = l /. Schimbând viteza unghiulară de rotație, putem distinge atomii cu viteze diferite. se deplasează cu capcane atomi viteze diferite în timpul perioadelor de timp egale poate fi grosimea (densitatea) a precipitatului pe țintă pentru a determina valoarea lor relativă în fasciculul și, prin urmare, a verifica legea distribuției maxwelliana. Prelucrarea rezultatelor experimentale obținute la uzina Lamert a arătat un acord total cu legea lui Maxwell.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: