§ 244. Об одном из способов измерения скоростей движения молекул газа (опыт Штерна)Существуют разнообразные способы определения скоростей движения молекул. Одним из наиболее простых является способ, осуществленный в 1920г. в опыте Штерна. Для понимания его рассмотрим следующую аналогию. Когда стреляют по движущейся мишени, то, чтобы попасть в нее, приходится целиться в точку, находящуюся впереди мишени. Если же взять прицел на мишень, то пули будут попадать сзади мишени (рис. 391). Это отклонение места попадания от цели будет тем больше, чем быстрее движется мишень и чем меньше скорость пуль. Рис. 391. Если стрелять из ружья по движущейся мишени так, что ствол ружья направлен на мишень, то пули будут попадать сзади мишени Рассмотрим еще такой опыт. На столике, который может вращаться, помещен высокий сосуд с водой (рис. 392). Из отверстия в сосуде бьет струя вода. Если столик не вращается, струн попадает в стакан, укрепленный на том же столике. Стоит, однако, начать вращать столик, как струя воды уже будет попадать не в стакан, а сзади него. Отставание струи будет тем больше, чем быстрее вращается столик и чем меньше скорость частиц в струе. Зная скорость вращения и измеряя отклонение струи, можно судить о скорости струи. Нечто аналогичное представляет опыт Штерна. Струе воды в нем соответствует поток молекул. Рис. 392. При неподвижном столике струя воды из сосуда падает в стакан. При вращении столика струя воды падает сзади стакана Устройство прибора Штерна схематически представлено на рис. 393. Прибор состоял из расположенного вертикально цилиндра, пространство внутри которого непрерывно откачивалось до очень низкого давления. По оси цилиндра располагалась платиновая нить Рис. 393. Схема прибора Штерна для определения скорости молекул паров металла. Если прибор вращается по часовой стрелке, то налет серебра получается в точке Вычислим длину
Величина 244.1. В опытах Штерна налет серебра на поверхности покоящегося прибора получается в виде узкой полоски, а на поверхности вращающегося прибора — несколько размытым. На что это указывает?
|