અનુભવ સ્ટર્ન - પરમાણુ-ગતિ સિદ્ધાંત પ્રાયોગિક અભ્યાસ

ઓગણીસમી સદીના બીજા ભાગમાં, બ્રાઉનનો અભ્યાસ (અસ્તવ્યસ્ત) પરમાણુઓનું ગતિ સમય ઘણા સૈદ્ધાંતિક ભૌતિક એક ઊંડો રસ થાય છે. સ્કોટિશ વૈજ્ઞાનિક જેમ્સ દ્વારા વિકસાવવામાં ઓફ મેક્સવેલ સિદ્ધાંત પરમાણુ-ગતિ માળખું બાબત જોકે તે સામાન્ય રીતે યુરોપિયન વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં માન્યતા આપવામાં આવી હતી, પરંતુ માત્ર અનુમાનિત ફોર્મ હતી. કોઈ વ્યવહારુ તે પુષ્ટિ આપે છે કે તે ન હતી. પરમાણુઓ હિલચાલ પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષણ અને માપન માટે ઇનઍક્સેસિબલ રહ્યા તેમની ઝડપ માત્ર એક વૈજ્ઞાનિક મુદ્દો દુસ્તર લાગતું હતું.

એટલા માટે તે પ્રયોગોને વ્યવહારમાં પદાર્થ પરમાણુ માળખું હકીકત સાબિત અને તેના અદ્રશ્ય કણો ચળવળ ની ઝડપ નક્કી કરવા માટે કરી શકો છો, શરૂઆતમાં મૂળભૂત તરીકે જોવામાં આવે છે. શારીરિક વિજ્ઞાન માટે આવા પ્રયોગો નિર્ણાયક મહત્વ, પૂરાવો હતો, કારણ કે તે વ્યવહારુ substantiation અને સમય સૌથી અદ્યતન સિદ્ધાંતો એક માન્યતા સાબિતી વિચાર પરવાનગી આપે છે - પરમાણુ-ગતિ.

વીસમી સદી સુધીમાં, વિશ્વ વિજ્ઞાન મેક્સવેલ સિદ્ધાંત પ્રાયોગિક ચકાસણી વાસ્તવિક શક્યતાઓ ઉદભવ માટે વિકાસ પુરતી સ્તરે પહોંચ્યું છે. જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી ઓટ્ટો સ્ટર્ન 1920 માં, મોલેક્યૂલર બીમ પદ્ધતિ છે, જે 1911 માં ફ્રેન્ચ લુઇ Dyunoye દ્વારા શોધ કરવામાં આવી હતી અરજી, વર્ષ વાયુના પરમાણુઓ ચાંદીના ચળવળ ની ઝડપ માપવા માટે વ્યવસ્થા કરે છે. અનુભવ સ્ટર્ન irrefutably મેક્સવેલની વિતરણ કાયદો માન્યતા સાબિત થયા હતા. આ પ્રયોગ પરિણામો પુષ્ટિ વફાદારી આકારણી વેગ અર્થ અણુઓ જે મેક્સવેલ દ્વારા કરવામાં અનુમાનિત ધારણા થી વહે. સાચું, ઉચ્ચ ઝડપ ક્રમ અનુભવ પ્રકૃતિ વિશેની સ્ટર્ન માત્ર ખૂબ રફ માહિતી આપવા માટે સક્ષમ હતી. વધુ માહિતી વિજ્ઞાન અન્ય નવ વર્ષ સુધી રાહ જોવી પડી હતી.

વધુ પડતી ચોકસાઇ સાથે વિતરણ કાયદો, ફરતી ડિસ્ક એક જોડી મારફતે આણ્વીય બીમ પસાર કરીને 1929 માં Lammert ચકાસી શકે છે, અનેક સુધારેલ અનુભવ સ્ટર્ન રેડિયલ છિદ્રો હતી અને ચોક્કસ ખૂણા પર એકબીજા સાપેક્ષે ઓફસેટ. એકમ પરિભ્રમણની ઝડપ અને છિદ્રો વચ્ચે કોણ વિવિધ વાપરીને, Lammert બીમ એકાંગી, જે અલગ અલગ ઝડપ કામગીરી હોય અલગ કરી શકાય છે. પરંતુ તે સ્ટર્ન અનુભવ ચિહ્નિત પરમાણુ-ગતિ સિદ્ધાંત ક્ષેત્રમાં પ્રાયોગિક સંશોધનો શરૂઆત હતી.

1920 માં પ્રથમ પ્રાયોગિક સેટઅપ આ પ્રકારની પ્રયોગો માટે બનાવવામાં આવી હતી. તે સિલિન્ડર એક જોડી, સ્ટર્ન દ્વારા વ્યક્તિગત ડિઝાઇન સમાવેશ થાય છે. ઉપકરણ અંદર ચાંદીના કોટિંગ સાથે પ્લેટિનમ પાતળા લાકડી મૂકવામાં આવ્યું હતું અને ધરી વીજળી ગરમ દ્વારા બાષ્પીભવન થાય છે. વેક્યૂમ શરતો એકમ અંદર બનાવવામાં આવી છે ઠરાવ્યું ચાંદીના અણુઓ એક સાંકડી બીમ સમાંતર કાપા સિલિન્ડર સપાટી મારફતે કાપી, અને ખાસ બાહ્ય સ્ક્રીન પર સ્થાયી ડમ્પ. અલબત્ત, મશીન ગતિ છે, અને ચોક્કસ ખૂણો મારફતે ચાલુ છે, જ્યારે પરમાણુ સપાટી સમય સુધી પહોંચે છે. આ રીતે, સ્ટર્ન અને તેમના ચળવળ ની ઝડપ નક્કી થાય છે.

પરંતુ તે માત્ર ઓટ્ટો સ્ટર્ન એક વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધિ છે. એક વર્ષ બાદ, તેમણે અપ જોડાઈને વોલ્ટર ગેર્લાકઃ એક પ્રયોગ છે, જે પરમાણુ સ્પિન હાજરી પુષ્ટિ અને તેમના અવકાશી ક્વાન્ટિઝેશન હકીકત સાબિત કરવા હાથ ધરવામાં આવે છે. સ્ટર્ન-ગેર્લાકઃ પ્રયોગ શક્તિશાળી સાથે ખાસ પ્રાયોગિક સેટઅપ સ્થાપના માગણી કાયમી ચુંબક તેના બેઝ ખાતે. આ શક્તિશાળી ઘટક દ્વારા પેદા ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રભાવ હેઠળ પ્રાથમિક કણો તેમના પોતાના ચુંબકીય સ્પિન અનુસાર અભિગમ ફંટાયેલા.