Штерна-Герлаха досвід
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Штерна-Герлаха досвід

Штерна—Герлаха досвід, досвід, що експериментально підтвердив, що атоми володіють магнітним моментом, проекція якого на напрям зовнішнього магнітного поля набуває лише певних значень (просторово квантована). Здійснений в 1922 О. Штерном і німецьким фізиком В. Герлахом (W. Gerlach), які досліджували проходження пучка атомів Ag (а потім і ін. елементів) в сильно неоднорідному магнітному полі (див. мал. ) з метою перевірки теоретично отриманої формули просторів. квантування проекції m z на напрям Z магнітного моменту атома m про : m z = m про m ( т = 0±1...).

  На атом, що володіє магнітним моментом і рухомий в неоднорідному уподовж Z магнітному полі Н , діє сила F= m z дН/дz , яка відхилює його від первинного напряму руху. Якщо проекція магнітного моменту атома могла б змінюватися безперервно, то на пластинці П спостерігалася б розмита широка смуга. Проте в Ш.— Р. о. було виявлено розщеплювання пучка атомів на 2 компоненти, симетрично зміщені відносно первинного напряму поширення на величину D — на пластинці з'являлися дві вузькі смуги. Це вказувало на те, що проекція магнітного моменту атома m z на напрям поля Н приймає лише два що відрізняються знаком значення ±m про , тобто m про орієнтується уподовж Н і в протилежному напрямі. Величина магнітного моменту атома m про , виміряна в досвіді по зсуву D, виявилася рівною Бору магнетону .

  Ш.—Г. о. зіграв велику роль в подальшому розвитку уявлень про електрон. Згідно квантової теорії Бору — Зоммерфельда, орбітальний і, отже, магнітний моменти використовуваних в досвіді атомів з одним електроном в зовнішній оболонці дорівнюють нулю, тому такі атоми не повинні були б взагалі відхилятися магнітним полем. Ш.—Г. о., що показав, що ці атоми всупереч теорії володіють магнітним моментом, а також інші раніші експерименти привели в 1925 Дж. Ю. Уленбека і С. Гаудсміта до гіпотези існування власного механічного моменту електрона — спина .

 

  Літ.: Зоммерфельд А., Будова атома і спектри, пер.(переведення) з йому.(німецький), т. 1, М., 1956; Шпольський Е. Ст, Атомна фізика 4 видавництва, т. 2, М., 1974.

  А. Ст Ковпаків.

Схема досвіду Штерна-Герлаха: І — джерело атомів; До — щілини, що формують вузький пучок; N, S — полюси магніта, що створює постійне неоднорідне поле; П — пластинка, на яку осідають атоми; ∆ — величина відхилення пучка від первинного напряму. Дослід провадиться у вакуумі.