Эксперимент Штерна — физический эксперимент по измерению распределения скоростей атомов, впервые поставленный немецким физиком Отто Штерном в 1920 году. 1
Суть эксперимента: в приборе, состоящем из двух коаксиальных цилиндров разного радиуса, по оси располагалась платиновая проволока с нанесённым слоем серебра. 1 Воздух из цилиндров откачивали до глубокого вакуума. 2
Ход эксперимента:
- При пропускании электрического тока через проволоку достигалась температура плавления серебра, из-за чего оно начинало испаряться. 1
- Атомы серебра летели к внутренней поверхности малого цилиндра равномерно и прямолинейно со скоростью, определяемой температурой нагрева платиновой проволоки. 1
- Во внутреннем цилиндре была выполнена узкая щель, через которую атомы могли пролетать далее. 1
- Стенки цилиндров специально охлаждались для оседания попадающих на них атомов. 1
- При неподвижных цилиндрах на внутренней поверхности большого цилиндра образовывалась достаточно чёткая узкая полоска серебряного налёта, расположенная прямо напротив щели в малом цилиндре. 1
- Затем всю систему начинали вращать с некоторой достаточно большой угловой скоростью. 1 При этом полоса налёта смещалась в сторону, противоположную направлению вращения, и теряла чёткость. 1
- Измерив смещение наиболее тёмной части полосы от её положения, когда система покоилась, Штерн определил время полёта, через которое нашёл скорость движения молекул. 1
Найденная таким образом средняя скорость движения атомов серебра совпала со скоростью, рассчитанной по законам молекулярно-кинетической теории (584 м/с). 1
Опыт Штерна стал одним из первых экспериментальных доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. 1