До́слід Ште́рна — фізичний експеримент, уперше поставлений німецьким фізиком Отто Штерном , і став одним із перших практичних доведень спроможності молекулярно-кінетичної теорії будови речовини. У ньому безпосередньо виміряно швидкості теплового руху молекул та підтверджено наявність розподілу молекул газів за швидкостями.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHhMekV4TDFOb2RHVnlibDl0WVdOb2FXNWxMbXB3Wnk4ek1EQndlQzFUYUhSbGNtNWZiV0ZqYUdsdVpTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Опис
Для проведення досліду Штерн виготовив прилад, що складається з двох циліндрів різного радіуса, на спільній осі яких розташовувався дріт із нанесеним шаром срібла. У просторі всередині циліндрів за допомогою безперервного відкачування повітря підтримувався досить низький тиск. При пропусканні електричного струму через дріт досягалася температура плавлення срібла, через що воно починало випаровуватись і атоми срібла летіли до внутрішньої поверхні малого циліндра рівномірно та прямолінійно зі швидкістю , яка визначається температурою нагріву платинової дротини, тобто температурою плавлення срібла. У внутрішньому циліндрі було зроблено вузьку щілину, через яку атоми могли безперешкодно пролітати далі. Стінки циліндрів спеціально охолоджувалися, що сприяло осіданню атомів, які потрапляють на них. У такому стані на внутрішній поверхні великого циліндра утворювалася досить вузька смуга срібного нальоту, розташована прямо навпроти щілини малого циліндра. Потім всю систему починали обертати з якоюсь досить великою кутовою швидкістю
. При цьому смуга нальоту зміщувалась в бік, протилежний напрямку обертання, і втрачала чіткість. Вимірявши зміщення
найтемнішої частини смуги від її положення, коли система перебувала в спокої, Штерн визначив час польоту, за яким знайшов швидкість руху молекул:
,
де — зміщення смуги,
— відстань між циліндрами,
— швидкість руху точок зовнішнього циліндра,
і
— радіуси великого й малого циліндрів відповідно.
Знайдена в такий спосіб швидкість руху атомів срібла збіглася зі швидкістю, розрахованою за законами молекулярно-кінетичної теорії (584 м/с), а той факт, що отримана смужка була розмитою, свідчив на користь того, що швидкості атомів різні і розподілені за деяким законом — законом розподілу Максвелла: атоми, що рухалися швидше, зміщувалися відносно смуги, отриманої у стані спокою, на менші відстані, ніж ті, що рухалися повільніше. При цьому дослід давав лише приблизні відомості про характер розподілу Максвелла, точніше експериментальне підтвердження відноситься до 1930 (дослід Ламмерта).
Література
- Краткий словарь физических терминов / Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич. — Мн. : Вышэйшая школа, 1979. — С. 388. — 30000 прим.
- Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. Том 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. — 12-е изд. — М. : Физматлит, 2001. — .
- Савельев И. В. Курс общей физики. — Т. 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. — С. 320.
- Штерна опыт // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ne plutati z doslidom Shterna Gerlaha Do slid Shte rna fizichnij eksperiment upershe postavlenij nimeckim fizikom Otto Shternom i stav odnim iz pershih praktichnih doveden spromozhnosti molekulyarno kinetichnoyi teoriyi budovi rechovini U nomu bezposeredno vimiryano shvidkosti teplovogo ruhu molekul ta pidtverdzheno nayavnist rozpodilu molekul gaziv za shvidkostyami 1 platinova drotina z nanesenim na neyi sharom sribla 2 shilina sho formuye puchok atomiv sribla 3 plastinka na yakij osadzhuyutsya atomi sribla P i P1 polozhennya smuzhok osadzhenogo sribla za neruhomogo priladu ta za jogo obertannya OpisDlya provedennya doslidu Shtern vigotoviv prilad sho skladayetsya z dvoh cilindriv riznogo radiusa na spilnij osi yakih roztashovuvavsya drit iz nanesenim sharom sribla U prostori vseredini cilindriv za dopomogoyu bezperervnogo vidkachuvannya povitrya pidtrimuvavsya dosit nizkij tisk Pri propuskanni elektrichnogo strumu cherez drit dosyagalasya temperatura plavlennya sribla cherez sho vono pochinalo viparovuvatis i atomi sribla letili do vnutrishnoyi poverhni malogo cilindra rivnomirno ta pryamolinijno zi shvidkistyu v displaystyle v yaka viznachayetsya temperaturoyu nagrivu platinovoyi drotini tobto temperaturoyu plavlennya sribla U vnutrishnomu cilindri bulo zrobleno vuzku shilinu cherez yaku atomi mogli bezpereshkodno prolitati dali Stinki cilindriv specialno oholodzhuvalisya sho spriyalo osidannyu atomiv yaki potraplyayut na nih U takomu stani na vnutrishnij poverhni velikogo cilindra utvoryuvalasya dosit vuzka smuga sribnogo nalotu roztashovana pryamo navproti shilini malogo cilindra Potim vsyu sistemu pochinali obertati z yakoyus dosit velikoyu kutovoyu shvidkistyu w displaystyle omega Pri comu smuga nalotu zmishuvalas v bik protilezhnij napryamku obertannya i vtrachala chitkist Vimiryavshi zmishennya s displaystyle s najtemnishoyi chastini smugi vid yiyi polozhennya koli sistema perebuvala v spokoyi Shtern viznachiv chas polotu za yakim znajshov shvidkist ruhu molekul t su lv v uls wRvel Rvel Rmal s displaystyle t frac s u frac l v Rightarrow v frac ul s frac omega R text vel R text vel R text mal s de s displaystyle s zmishennya smugi l displaystyle l vidstan mizh cilindrami u displaystyle u shvidkist ruhu tochok zovnishnogo cilindra Rvel displaystyle R text vel i Rmal displaystyle R text mal radiusi velikogo j malogo cilindriv vidpovidno Znajdena v takij sposib shvidkist ruhu atomiv sribla zbiglasya zi shvidkistyu rozrahovanoyu za zakonami molekulyarno kinetichnoyi teoriyi 584 m s a toj fakt sho otrimana smuzhka bula rozmitoyu svidchiv na korist togo sho shvidkosti atomiv rizni i rozpodileni za deyakim zakonom zakonom rozpodilu Maksvella atomi sho ruhalisya shvidshe zmishuvalisya vidnosno smugi otrimanoyi u stani spokoyu na menshi vidstani nizh ti sho ruhalisya povilnishe Pri comu doslid davav lishe priblizni vidomosti pro harakter rozpodilu Maksvella tochnishe eksperimentalne pidtverdzhennya vidnositsya do 1930 doslid Lammerta LiteraturaKratkij slovar fizicheskih terminov Sost A I Bolsun rec M A Elyashevich Mn Vyshejshaya shkola 1979 S 388 30000 prim Landsberg G S Elementarnyj uchebnik fiziki Tom 1 Mehanika Teplota Molekulyarnaya fizika 12 e izd M Fizmatlit 2001 ISBN 5 9221 0135 8 Savelev I V Kurs obshej fiziki T 1 Mehanika Molekulyarnaya fizika i termodinamika S 320 Shterna opyt Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t glavn red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros