Головна ⇒ 📌Довідник с фізики ⇒ Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

ФІЗИКА

Частина 2 МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

Розділ 4 ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ ГАЗІВ

4.8. Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Перше експериментальне визначення швидкостей молекул здійснив у 1920 р. О. Штерн. Прилад, використаний для цього, складався з двох коаксіальних циліндрів. На рис. 4.3 схематично зображено поперечний переріз приладу. По осі приладу натягнуто посріблену платинову дротину, що нагрівається електричним струмом. При цьому з її поверхні випаровуються атоми срібла. Швидкості

атомів, що випаровуються, відповідають температурі дротини. Покинувши дротину, атоми рухаються по радіальних напрямах. Щоб атоми срібла не відхилялися внаслідок зіткнень з молекулами повітря, всередині приладу створюють вакуум (тиск у приладі становив 133,3 ∙ 10-5 Па ). У внутрішньому циліндрі невеликого діаметра зроблено поздовжню щілину, крізь яку пучок атомів срібла (молекулярний пучок) вилітає в напрямі до зовнішнього циліндра радіуса R, на якому залишає слід у вигляді смуги атомів, що осядуть, і яка розташована проти щілини у разі нерухомих циліндрів. Якщо обидва циліндри обертатимуться з кутовою швидкістю ω
навколо їхньої спільної осі, перпендикулярної до напряму молекулярного пучка, то срібна пляма на зовнішньому циліндрі зміститься. Справді, поки частинки срібла летять від джерела О до зовнішнього циліндра у напрямі ОР, точка Р зміститься на деяку відстань s. Якщо радіус внутрішнього циліндра r, то відстань R – r атом срібла подолає при швидкості Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла за час t=Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла. При цьому зміщення плями становитиме s = ωRt, де ω – кутова швидкість обертання приладу. Час, протягом якого частинки пролітають у проміжку між циліндрами, становитиме t = (R-r)/ Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла або

Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Ліві частини рівностей однакові, тому однакові й праві частини:

Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Отже,

Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла

Рис. 4.3.

Таким чином, вимірявши зміщення плями s і кутову швидкість обертання приладу ω, можна визначити середню швидкість атомів Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла.

Оскільки молекули розподіляються за швидкостями за законом Максвелла, то й значення величини s матиме певний “розподіл”, унаслідок чого від частинок срібла слід буде дещо розмитим. Із розподілу густини нальоту можна вивести також закон розподілу молекул за швидкостями. Дослід О. Штерна показав, що теоретичні значення швидкості збігаються з визначеними експериментально. Для срібла, наприклад, швидкість атомів при кімнатній температурі дорівнює 650 м/с.

Отже, результати досліду О. Штерна підтвердили справедливість оцінки середньої швидкості атомів, яка випливає з розподілу Максвелла. Про характер цього розподілу дослід має лише наближені відомості.

Молекулярно-кінетична теорія газів була першим важливим кроком на шляху пізнання мікроструктури речовини. Наступний етап у розв’язанні цієї проблеми нової фізики, пов’язаний з встановленням внутрішньої будови атомів, розпочався з досліджень процесів у газорозрядних трубках, досліджень, які завершилися відкриттями рентгенівського випромінювання (1885 р.) та електрона (1897 р.) Дж. Томсоном.




Related posts:

  1. Розподіл молекул газу за швидкостями. Закон Максвелла ФІЗИКА Частина 2 МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА Розділ 4 ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ ГАЗІВ 4.7. Розподіл молекул газу за швидкостями. Закон Максвелла У рівноважному стані параметри газу залишаються незмінними, проте мікростани – взаємне розташування молекул, їхні швидкості – безперервно змінюються. Оскільки всі напрями руху рівноймовірні, розподіл молекул за напрямом буде рівномірним. Швидкості молекул становлять від нуля […]...
  2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПОЛЕ ТЕОРІЯ МАКСВЕЛЛА В ЯКІСНОМУ ВИГЛЯДІ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання ЕЛЕКТРОДИНАМІКА 4. МАГНІТНЕ ПОЛЕ. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ 4.11. ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПОЛЕ ТЕОРІЯ МАКСВЕЛЛА В ЯКІСНОМУ ВИГЛЯДІ Електромагнітне поле – це вид матерії, якому властиві: – неперервність розподілу в просторі; – дискретність структури; – здатність поширюватися у просторі зі швидкістю, наближеною до швидкості світла с: – силова дія на електрично заряджені частинки […]...
  3. Лабораторна робота № 5 “Перевірка закону Бойля 2-й семестр МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА Й ТЕРМОДИНАМІКА 1. Властивості газів, рідин, твердих тіл Урок 5/76 Тема. Лабораторна робота № 5 “Перевірка закону Бойля – Маріотта на досліді” Мета уроку: експериментальна перевірка газових законів Тип уроку: контролю та оцінювання знань Обладнання: скляний циліндр висотою 50 см, скляна трубка завдовжки 50-60 см, закрита з одного кінця, склянка, пластилін, […]...
  4. Філософські висновки з електромагнітної теорії Максвелла ФІЗИКА Частина 4 ОПТИКА. СПЕЦІАЛЬНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ Розділ 10 ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ТЕОРІЯ СВІТЛА 10.4. Філософські висновки з електромагнітної теорії Максвелла Теорія Максвелла формувалась у той час, коли в фізиці ще панувала механічна картина світу. Внаслідок цього, починаючи з другої половини XVIII ст. протягом понад ста років були численні спроби побудувати теорію електричних та магнітних явищ, виходячи […]...
  5. СЕРЕДНЯ ШВИДКІСТЬ ТЕПЛОВОГО РУХУ ОДНОАТОМНИХ МОЛЕКУЛ. ДОСЛІД ШТЕРНА Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА 1. ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ 1.7 СЕРЕДНЯ ШВИДКІСТЬ ТЕПЛОВОГО РУХУ ОДНОАТОМНИХ МОЛЕКУЛ. ДОСЛІД ШТЕРНА Середня швидкість теплового руху одноатомних молекул: – універсальна газова стала, що дорівнює добутку сталої Больцмана і сталої Авогадро: Дослід Штерна (1920) дає змогу визначити середню швидкість руху молекул експериментально за формулою Де […]...
  6. Сучасне формулювання періодичного закону Ізотопи Тема 3 ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН І ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Д. І. МЕНДЕЛЄЄВА. БУДОВА АТОМА УРОК 45 Тема. Сучасне формулювання періодичного закону Ізотопи Цілі уроку: розширити знання про періодичний закон і періодичну систему хімічних елементів Д. І. Менделєєва; формувати поняття про ізотопи (стабільні й нестабільні); дати уточнене визначення поняттю “хімічний елемент” виходячи зі знань періодичного закону […]...
  7. Дайте характеристику концепції розподілу доходів Ж. Б. Сея. Теорія “трьох факторів” виробництва Історія економічних вчень ЕВОЛЮЦІЯ КЛАСИЧНОЇ ПОЛІТИЧНОЇ ЕКОНОМІЇ В ПЕРШІЙ ПОЛОВИНІ XIX ст. ЗАВЕРШЕННЯ КЛАСИЧНОЇ ТРАДИЦІЇ Дайте характеристику концепції розподілу доходів Ж. Б. Сея. Теорія “трьох факторів” виробництва. Помітне місце в дослідженнях Сея зайняла концепція розподілу, яку він побудував на грунті теорії витрат виробництва і яка нині широко відома під назвою теорії “трьох факторів” виробництва. Спрощена […]...
  8. Методологічне значення періодичного закону Д. І. Менделєєва ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 15 БУДОВА АТОМА 15.10. Методологічне значення періодичного закону Д. І. Менделєєва Період атомістичної хімії завершився в другій половині XIX ст. відкриттям Д. І. Менделєєвим періодичного закону елементів і побудовою на його основі періодичної системи елементів (1869 р.). Для цього відкриття були всі об’єктивні передумови. Було підтверджено вірогідність атомної гіпотези. […]...
  9. У чому полягає сутність концепції розподілу М. Бунге? Історія економічних вчень ЕКОНОМІЧНА ДУМКА УКРАЇНИ (ХІХ-ХХ ст.) У чому полягає сутність концепції розподілу М. Бунге? Свою теоретичну концепцію Бунге виклав передусім у працях “Основи політичної економії” (1870 р.) і “Нариси політико – економічної літератури” (1895 p.). Він був добре обізнаний зі світовими надбаннями економічної теорії. Про це свідчить хоча б те, що у працях […]...
  10. Розкрийте сутність соціальної теорії розподілу М. Тугана-Барановского Історія економічних вчень ЕКОНОМІЧНА ДУМКА УКРАЇНИ (ХІХ-ХХ ст.) Розкрийте сутність соціальної теорії розподілу М. Тугана-Барановского Туган-Барановський розробив оригінальну соціальну теорію розподілу, відмінну від класичної, марксистської та неокласичної. Основні її засади дослідник виклав у працях “Теоретичні основи марксизму” (1905 р.), “Соціальна теорія розподілу” (1913 р.). Він виходив з того, що будь-які існуючі теорії вартості, цінності та […]...
  11. ШКАЛА РОЗПОДІЛУ ДЕРЕВ (КРАФТА) Екологія – охорона природи ШКАЛА РОЗПОДІЛУ ДЕРЕВ (КРАФТА) – розподіл дерев однієї популяції за ступенем їх життєвості та панування. Використовується під час проведення ліс. таксації та визначення дерев для вирубування при догляді лісу....
  12. Як К. Родбертус ставиться до проблем розподілу? Історія економічних вчень КРИТИЧНИЙ НАПРЯМ ПОЛІТИЧНОЇ ЕКОНОМІЇ. ФОРМУВАННЯ СОЦІАЛІСТИЧНИХ ІДЕЙ. ЕКОНОМІЧНІ ВЧЕННЯ СОЦІАЛІСТІВ-УТОПІСТІВ Як К. Родбертус ставиться до проблем розподілу? Розглядаючи суспільство як цілісний соціальний організм, утворений поділом праці, Родбертус наголошує на необхідності виконання суспільством певних соціальних функцій. Одна з найважливіших – це справедливий розподіл суспільного продукту. Справедливий розподіл він називає основною проблемою, яку має […]...
  13. Теорія розподілу Теорія розподілу – сукупність теорій, концепцій, ідей представників різних напрямів і течій сучасної економічної науки щодо сутності створеного у виробництві продукту, принципів його розподілу та основних суб’єктів цього процесу. Перший внесок у розвиток теорії розподілу багатств зробив Ф. Кене, обгрунтувавши категорію “чистий продукт”. В. Петті довів можливість і необхідність оподаткування економіки, а отже, розподілу додаткового […]...
  14. Лабораторна робота “Дослідження закону Бойля-Маріотта” ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ, РІДИН, ТВЕРДИХ ТІЛ* Урок № 10 Тема. Лабораторна робота “Дослідження закону Бойля-Маріотта” Мета роботи: дослідити, як змінюється об’єм певної маси газу за сталої температури зі зміною тиску, і встановити співвідношення між ними. Обладнання: скляний циліндр висотою 40 см із водою, скляна трубка довжиною 40-50 см, закрита з одного кінця, вимірна лінійка з міліметровими […]...
  15. Космічні швидкості – Динаміка 5. Механіка 5.2. Динаміка 5.2.19. Космічні швидкості Космічні швидкості – мінімальні швидкості космічного апарата, за яких він може: 1) стати супутником планети – перша космічна швидкість. Для супутників Землі: Де R – радіус Землі, або , де M – маса Землі; r – відстань від центра Землі до точки простору, де тіло набуває першої космічної […]...
  16. Баланс міжгалузевий виробництва і розподілу продукції Баланс міжгалузевий виробництва і розподілу продукції – частина балансу господарства держави, в якій за допомогою системи показників і розрахунків відображається відтворення сукупного суспільного продукту за натурально-речовим і вартісним складом як у народному господарстві, так і в окремих сферах і галузях. Б. м. в. і р. п., з одного боку, – це зведена економічна таблиця, а […]...
  17. Розкрийте сутність теорії розподілу і доходів А. Сміта Історія економічних вчень КЛАСИЧНА ШКОЛА ПОЛІТИЧНОЇ ЕКОНОМІЇ Розкрийте сутність теорії розподілу і доходів А. Сміта. У теорії розподілу доходів Сміт виходив з того, що в суспільстві є три основні класи: капіталісти, землевласники і наймані робітники. Вони основні, тому що доходи, які вони одержують, є первинними: капіталісти отримують прибуток, землевласники – ренту, наймані робітники – заробітну […]...
  18. Види опадів і закономірності їхнього розподілу на земній кулі РОЗДІЛ 3 ГЕОГРАФІЧНА ОБОЛОНКА Тема 2. Атмосфера § 39. Види опадів і закономірності їхнього розподілу на земній кулі Пригадайте Які опади найчастіше бувають у вашій місцевості? Коли випадає сніг? Народжені хмарами. Вода, яка випадає з хмар у вигляді дощу, снігу, крупи, граду, є атмосферними опадами. Опади дають лише ті хмари, у яких краплини води і […]...
  19. Облік фінансового результату і розподілу прибутку БУХГАЛТЕРСЬКИЙ ОБЛІК У БАНКАХ ТЕМА 9 ОБЛІК ДОХОДІВ, ВИТРАТ І ФІНАНСОВИХ РЕЗУЛЬТАТІВ ДІЯЛЬНОСТІ БАНКУ 4. Облік фінансового результату і розподілу прибутку Доходи та витрати банку впродовж року обліковуються методом накопичення, тобто записи за рахунками класів 6 і 7 ведуться наростаючим підсумком із початку року. В останній робочий день року рахунки доходів і витрат закриваються на […]...
  20. Значення періодичного закону і теорії будови атомів ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ Розділ 2. ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН Д. І. МЕНДЕЛЄЄВА І БУДОВА АТОМІВ § 2.11 Значення періодичного закону і теорії будови атомів Періодичний закон Д. І. Менделєєва має винятково важливе значення. Він започаткував сучасну хімію, зробив її єдиною, цілісною наукою. Елементи почали розглядати у взаємозв’язку, […]...
  21. Кореляційні дослідження у психології – ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ Тема 9. Кореляційні дослідження у психології Під кореляцією (від лат. соггеШіо – “співвідношення”) розуміють реально встановлений факт взаємозв’язку певного стану однієї змінної з певними значеннями іншої, коли зміна однієї з них супроводжується зміною другої. Інакше кажучи, кореляція відображає факт коваріації змінних. Кореляцію змінних х і у можна подати на так званій діаграмі розсіювання […]...
  22. Баланс виробництва, розподілу і використання національного доходу (баланс національного доходу – Б. н. д.) Баланс виробництва, розподілу і використання національного доходу (баланс національного доходу – Б. н. д.) – основна складова частина балансу національного господарства, що відображає кількісне співвідношення процесів формування, розподіл та перерозподіл національного доходу, утворення кінцевих доходів та їх використання на всіх стадіях відтворення. У підметі Б. н. д. представлені соціальні сектори й соціальні групи населення, галузі […]...
  23. Змінні у структурі психологічного експерименту – ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ Тема 3. Змінні у структурі психологічного експерименту Змінна являє собою будь-який аспект дійсності, який можна змінити, виявити ці зміни і зафіксувати їх в експерименті. Розрізняють такі види змінних: – незалежна змінна, яку змінює експериментатор з метою перевірити її вплив на інший аспект дійсності; – залежна змінна – аспект дійсності, який змінюється у відповідь […]...
  24. Гіпотези у психологічному дослідженні – ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПСИХОЛОГІЯ Тема 4. Гіпотези у психологічному дослідженні Експеримент є засобом перевірки передбачень, прогнозів, які робить теорія. Будь-яка теорія є внутрішньо несуперечною системою знань про частину дійсності й містить такі основні компоненти: – емпіричні факти й закономірності; – систему аксіом, постулатів, гіпотез, які описують об’єкт теорії; – правила логічного виведення, які прийняті в даній теорії […]...
  25. На думку К. А. Сен-Симона, “асоціація” змінить форму розподілу. Поясніть цей вираз Історія економічних вчень КРИТИЧНИЙ НАПРЯМ ПОЛІТИЧНОЇ ЕКОНОМІЇ. ФОРМУВАННЯ СОЦІАЛІСТИЧНИХ ІДЕЙ. ЕКОНОМІЧНІ ВЧЕННЯ СОЦІАЛІСТІВ-УТОПІСТІВ На думку К. А. Сен-Симона, “асоціація” змінить форму розподілу. Поясніть цей вираз Економічною формою нового суспільства, що вирішить проблему узгодження трьох складових суспільного розвитку, на думку Сен-Симона, стане асоціація. Формування асоціації відбуватиметься створенням промислових угруповань на базі наявних капіталів та виробництв. Це […]...
  26. Вивчення одного з ізопроцесів. Дослідна перевірка ізобарного процесу ФІЗИЧНИЙ ПРАКТИКУМ * Практична робота № 3 Тема. Вивчення одного з ізопроцесів. Дослідна перевірка ізобарного процесу Мета: навчитись досліджувати ізобарний процес і перевірити виконання закону Гей-Люссака. Обладнання: скляна трубка завдовжки 60 см і діаметром 8-10 мм, запаяна з одного кінця; циліндрична посудина висотою 60 см і діаметром 40-50 мм, наповнена гарячою водою (t -50 °С); […]...
  27. Теплорегуляція Відповіді на питання до екзамену з курсу Основи біології та генетики Теплорегуляція. У літню пору в залежності від температурних умов та виду діяльності, тепловіддача організмом покращується при швидкості руху повітря 1-4 м / сек. Вітер, що має швидкість вище 6 – 7 м / сек, звичайно надає подразнюючу дію. Для житлових приміщень рекомендується швидкість руху […]...
  28. Середня і миттєва швидкість – Швидкість реакції ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ 2. Швидкість реакції 2.2 . Середня і миттєва швидкість У ході реакції її швидкість зазвичай зменшується. Тобто швидкість реакції непостійна. Наведені вище значення швидкості є лише середніми значеннями. Математично середня швидкість у певному інтервалі часу між t1 і t2 визначається з нахилу січної на діаграмі залежності концентрації від часу. Увага: при експериментальному […]...
  29. СХЕМА ХІМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ. РІВНЯННЯ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ № 1. Хімічне рівняння – це умовний запис хімічної реакції (хімічного явища) за допомогою хімічних формул, коефіцієнтів і знаків “+” “-” та “=”. Знак “=” вказує на те, що кількість атомів кожного хімічного елемента у лівій та правій частині хімічного рівняння однакова. № 2. Рівняння хімічної реакції відрізняється від її схеми тим, що у рівнянні […]...
  30. Циліндр Геометрія Тіла обертання Циліндр Круговим циліндром називається тіло, яке складається з двох кругів, що не лежать в одній площині й суміщаються паралельними перенесенням, і всіх відрізків, що сполучають відповідні точки цих кругів (див. рисунок). Круги називаються Основами циліндра, а відрізки, що сполучають точки кіл кругів, – Твірними циліндра. Основи циліндра рівні й лежать у па­ралельних […]...
Ви зараз читаєте: Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла
«
»