Опыт Штерна

•Первое

непосредственное опытное определение скоростей газовых молекул было проведено Штерном в 1920 году.

•В сильно разреженное пространство, то есть в высокий вакуум,

помещалась платиновая проволока D, покрытая слоем серебра.

Опыт Штерна

•Проволока натянута по оси двух цилиндров. Во внутреннем цилиндре имелась продольная щель При нагревании платиновой проволоки током серебро испарялось, получался молекулярный пучок, вылетающий из щели и достигающий внешнего цилиндра радиуса R в месте противоположном щели.

Опыт Штерна

•Серебро, осаждаясь на внутренней поверхности цилиндра в точке А, оставляло след - узкую полоску.

•Затем весь прибор приводился в быстрое вращение вокруг оси,

проходящей через проволоку в направлении, указанном стрелкой. След от пучка теперь попадал в точку

В.

Опыт Штерна

•Легко связать это смещение S со скоростью молекул v. Молекулы достигают стенки за время t, равное .

•За это время каждая точка на стенке сосуда пройдет путь

•где - угловая скорость вращения прибора.

•Из этого выражения получим время t:

Приравнивая выражение для времени, получим

или

•По формуле рассчитывали скорость.

•Но след в точке В был не таким, как в точке А, он был размазан.

•Этого и следовало ожидать, так как атомы серебра вылетают с различными скоростями.

•Измерение плотности осевшего серебра позволило подтвердить справедливость распределения Максвелла молекул по

скоростям.