Успех опытов Штерна вызван тем, что, во-первых, магнитный момент-электронной оболочки молекулы водорода в нормальном состоянии ] И равен нулю, а, во-вторых, тем, что момент, связанный с вращением молекулы, доступен непосредственному измерению по отклонению пучка молекул пара-водорода. Однако наблюдение обычного эффекта Зеемана на таких уровнях требует применения очень сильных магнитных полей; до сих пор оно остается экспериментально не исследованным. [16]
В опыте Штерна — Гер лаха атомы со спином 1 расщеп ляются на три пучка. [17]
В опыте Штерна ( рис. 25) на поверхности вращаю-щегося цилиндра С конденсируются молекулы серебра с различными скоростями. Каким скоростям молекул, попадающих на пластинку DD, соответствует ее наибольшее почернение. [18]
В опыте Штерна ( см. введение) источник атомов серебра создает узкий пучок, который падает на внутреннюю поверхность неподвижного цилиндра радиуса R 30 см и образует на ней пятно. Цилиндр начинает вращаться с угловой скоростью ш — 100 рад / с. Определить скорость атомов серебра, если пятно отклонилось на угол if 0, 314 рад от первоначального положения. [19]
Измерение скоростей молекул газа | Физика 10 класс #32 | Инфоурок
В опыте Штерна полоска серебра, появляющаяся на внутренней поверхности наружного цилиндра, получается размытой. [20]
В опыте Штерна — Герлаха исследовались элементы первой группы, у которых атомы не обладают орбитальными магнитными моментами. Поэтому было непонятно отклонение пучка атомов в магнитном поле. Наличие спинового магнитного момента это объясняет. Нельзя было также понять, почему пучок атомов разбивается на два. [21]
В опытах Штерна , Ламмерта, Эльдриджа и др. по определению закона распределения скоростей в атомных пучках показано, что при плотностях, соответствующих режиму высокого вакуума, имеет место распределение скоростей по Максвеллу. В их работах, где основой для исследования служило распределение скоростей атомов и молекул по Максвеллу, было получено хорошее согласие с экспериментальными данными. [22]
При опытах Штерна налет серебра при покоящемся приборе получается в виде узкой полоски, а при вращающемся приборе — несколько размытым. [24]
При опытах Штерна налет серебра при покоящемся-приборе получается в виде узкой полоски, а при вращающемся приборе — несколько размытым. [26]
При опытах Штерна налет серебра при покоящемся приборе получается в виде узкой полоски, а при вращающемся приборе-несколько размытым. [28]
В опытах Штерна , Ламмерта, Эльдриджа и др. по определению закона распределения скоростей в атомных пучках показано, что при плотностях, соответствующих режиму высокого вакуума, скорости распределяются по Максвеллу. В их работах, где основой для исследования служило распределение скоростей атомов и молекул по Максвеллу, было получено хорошее совпадение с экспериментальными данными. [29]
Источник: www.ngpedia.ru
Почему толщина слоя полоски серебра на поверхности вращающегося цилиндра в опыте
Вопрос по физике:
Решение проблем 3Д печать. Настройка 3Д печати.
В приборе Штерна для определения скорости движения атомов используется платиновая проволока, покрытая серебром. При нагревании проволоки электрическим током серебро испаряется. а) Определите массу атома серебра. б) Почему в опыте Штерна на поверхности внешнего вращающегося цилиндра атомы серебра оседают слоем неодинаковой толщины? в) Определите скорость большей части атомов серебра, если при частоте вращения цилиндров 50 об/с смещение полоски составило 6 мм. Радиус внешнего цилиндра 10,5 см, внутреннего цилиндра 1 см.
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!
- bookmark_border
- 22.08.2015 15:04
- Физика
- remove_red_eye 4294
- thumb_up 11
Источник: online-otvet.ru
Измерение скоростей газовых молекул. Опыт Штерна. Распределение Максвелла
получаем формулу для расчета средней квадратичной скорости движения молекул одноатомного газа:
где R — универсальная газовая постоянная.
Таким образом зависит от температуры и природы газа. Так, при 0°С для водорода она равна 1800 м/с. для азота — 500 м/с.
Впервые на опыте определил скорость молекул О. Штерн. В камере, из которой откачан воздух, находятся два коаксиальных цилиндра 1 и 2 (рис. 1), которые могут вращаться вокруг оси с постоянной угловой скоростью .
Вдоль оси натянута платиновая посеребренная проволока, через которую пропускают электрический ток. Она нагревается, и серебро испаряется. Атомы серебра через щель 4 в стенке цилиндра 2 попадают в цилиндр 1 и оседают на его внутренней поверхности, оставляя след в виде узкой полоски, параллельной щели. Если цилиндры неподвижны, то полоска расположена напротив щели (точка В на рис. 2, а) и имеет одинаковую толщину.
При равномерном вращении цилиндра с угловой скоростью полоска смещается в сторону, противоположную вращению, на расстояние s относительно точки В (рис. 2, б). На такое расстояние сместилась точка В цилиндра 1 за время t, которое необходимо, чтобы атомы серебра прошли расстояние, равное R — r, где R и r — радиусы цилиндров 1 и 2.
где — линейная скорость точек поверхности цилиндра 1. Отсюда
Скорость атомов серебра
Зная R, r, и измерив экспериментально s, по этой формуле можно рассчитать среднюю скорость движения атомов серебра. В опыте Штерна . Это значение совпадает с теоретическим значением средней квадратичной скорости молекул. Это служит экспериментальным доказательством справедливости формулы (1), а следовательно, и формулы (3).
В опыте Штерна было обнаружено, что ширина полоски на поверхности вращающегося цилиндра гораздо больше геометрического изображения щели и толщина ее в разных местах неодинакова (рис. 3, а). Это можно объяснить только тем, что атомы серебра движутся с различными скоростями. Атомы, летящие с некоторой скоростью, попадают в точку В’.
Атомы, летящие быстрее, попадают в точку, лежащую на рисунке 2 выше точки В’, а летящие медленнее, — ниже точки В’. Таким образом, каждой точке изображения соответствует определенная скорость, которую достаточно просто определить из опыта. Этим и объясняется то, что толщина слоя атомов серебра, осевших на поверхности цилиндра, не везде одинакова. Наибольшая толщина в средней части слоя, а по краям толщина уменьшается.
Изучение формы сечения полоски осевшего серебра с помощью микроскопа показало, что она имеет вид, примерно соответствующий изображенному на рисунке 3, б. По толщине отложившегося слоя можно судить о распределении атомов серебра по скоростям.
Разобьем весь интервал измеренных на опыте скоростей атомов серебра на малые . Пусть — одна из скоростей этого интервала. По плотности слоя подсчитаем число атомов, имеющих скорость в интервале от , и построим график функции
где N — общее число атомов серебра, осевших на поверхности цилиндра. Получим кривую, изображенную на рисунке 4. Она называется функцией распределения молекул по скоростям.
Площадь заштрихованной площадки равна
т.е. равна относительному числу атомов, имеющих скорость в пределах