Нюансы опыта Штерна-Герлаха для Snowman и др.

Сообщение №22146 от nanoworld 10 апреля 2004 г. 22:11
Тема: Нюансы опыта Штерна-Герлаха для Snowman и др.


http://ftp.decsy.ru/nanoworld2002/20040222/20040321/018.jpg

Подробности: http://ftp.decsy.ru/nanoworld2002/20040222/20040321/index.htm

Цитата из учебника физики:

Если на ориентацию атомных магнитов относительно поля не наложено никаких ограничений, как должно быть согласно классическим представлениям, то величины отклонений отдельных атомов будут распределены в некотором интервале и пучок окажется размытым.

Наоборот, если атомные магниты могут располагаться только вдоль некоторых направлений, как предсказывается квантовой теорией, то будет возможно только некоторое ограниченное число отклонений, имеющих вполне определённую величину и пучок ращепится на несколько частей. Именно это и имел в виду Отто Штерн, когда он писал в статье, опубликованной в 1021 г. "Выяснить, какая теоретическая концепция, квантовая или классическая, является правильной, можно с помощью эксперимента, в принципе совсем простого. Требуется только исследовать отклонение, испытываемое пучком атомов в достаточно неоднородном магнитном поле. Конец цитаты.

А теперь посмотрите внимательно на мою классическую модель атома.


Модель электронной структуры лития

Для нашей задачи не принципиально, литий или серебро.

Вы видите внешний более крупный электрон, который может быть обращён к центу атома лития южным магнитным полюсом ("южный атом лития") или северным ("северный атом лития").

Проходя в неоднородном магнитном поле "южные" атомы будут отклоняться в одну сторону, а "северные" в другую.

Причина этого в следующем. При движении в магнитном поле сила Лоренца тянет электрон в одну сторону, а ядро в другую, т.к. знак заряда у них разный. Кстати это обстоятельство показывает ошибочность утверждения: "Если на ориентацию атомных магнитов относительно поля не наложено никаких ограничений, как должно быть согласно классическим представлениям, то величины отклонений отдельных атомов будут распределены в некотором интервале и пучок окажется размытым".

Сила Лоренца как раз накладывает такое ограничение, т.е. согласно классическим представлениям пучок окажется не размытым, а разделённым в случае лития и серебра на два пучка.

Но это ещё "не всё".

Проходя слева от магнита-"ножа" "южные" атомы будут отклоняться в одну сторону, а проходя справа те же "южные" атомы будут отклоняться в другую сторону. Таким образом пучок разделится на два, но слева от "ножа" вверху окажутся, например, "южные" атомы, а справа - "северные", т.е. на выходе будут два смешанных, а не чистых пучка. Именно поэтому эти пучки можно снова делить вторым магнитом.

Snowman утверждал, что мои рассуждения имеют изъян, т.к. смещение пучков по моей модели будет не по вертикали, а под некоторым углом к вертикали.


Фотография разделённого пучка
как раз этот угол и
демонстрирует, не так ли?

Ваш А.Кушелев

Энциклопедия Наномир


Отклики на это сообщение:

>
> http://ftp.decsy.ru/nanoworld2002/20040222/20040321/018.jpg

> Подробности: http://ftp.decsy.ru/nanoworld2002/20040222/20040321/index.htm

> Цитата из учебника физики:

> Если на ориентацию атомных магнитов относительно поля не наложено никаких ограничений, как должно быть согласно классическим представлениям, то величины отклонений отдельных атомов будут распределены в некотором интервале и пучок окажется размытым.

> Наоборот, если атомные магниты могут располагаться только вдоль некоторых направлений, как предсказывается квантовой теорией, то будет возможно только некоторое ограниченное число отклонений, имеющих вполне определённую величину и пучок ращепится на несколько частей. Именно это и имел в виду Отто Штерн, когда он писал в статье, опубликованной в 1021 г. "Выяснить, какая теоретическая концепция, квантовая или классическая, является правильной, можно с помощью эксперимента, в принципе совсем простого. Требуется только исследовать отклонение, испытываемое пучком атомов в достаточно неоднородном магнитном поле. Конец цитаты.

> А теперь посмотрите внимательно на мою классическую модель атома.

>
> Модель электронной структуры лития

> Для нашей задачи не принципиально, литий или серебро.

> Вы видите внешний более крупный электрон, который может быть обращён к центу атома лития южным магнитным полюсом ("южный атом лития") или северным ("северный атом лития").

> Проходя в неоднородном магнитном поле "южные" атомы будут отклоняться в одну сторону, а "северные" в другую.

> Причина этого в следующем. При движении в магнитном поле сила Лоренца тянет электрон в одну сторону, а ядро в другую, т.к. знак заряда у них разный. Кстати это обстоятельство показывает ошибочность утверждения: "Если на ориентацию атомных магнитов относительно поля не наложено никаких ограничений, как должно быть согласно классическим представлениям, то величины отклонений отдельных атомов будут распределены в некотором интервале и пучок окажется размытым".

> Сила Лоренца как раз накладывает такое ограничение, т.е. согласно классическим представлениям пучок окажется не размытым, а разделённым в случае лития и серебра на два пучка.

> Но это ещё "не всё".

> Проходя слева от магнита-"ножа" "южные" атомы будут отклоняться в одну сторону, а проходя справа те же "южные" атомы будут отклоняться в другую сторону. Таким образом пучок разделится на два, но слева от "ножа" вверху окажутся, например, "южные" атомы, а справа - "северные", т.е. на выходе будут два смешанных, а не чистых пучка. Именно поэтому эти пучки можно снова делить вторым магнитом.

> Snowman утверждал, что мои рассуждения имеют изъян, т.к. смещение пучков по моей модели будет не по вертикали, а под некоторым углом к вертикали.

>
> Фотография разделённого пучка
> как раз этот угол и
> демонстрирует, не так ли?

Красным цветом показаны зоны осаждения "южных" атомов серебра, т.е. таких атомов, внешний (47-ой) электрон которых ориентирован южным магнитным полюсом к ядру, а голубым цветом - "северных".

Я предполагаю, что смещение атомного пучка в горизонтальном направлении за пределы плоскости симметрии магнитного поля позволит получить чистые пучки "южных" и "северных" атомов серебра, которые не будут расщепляться на втором магните при любой его ориентации. При этом чистый пучок тоже должен быть смещён в сторону от плоскости симметрии магнитного поля.


При смещении пучка в горизонтальном
направлении картина будет иметь такой вид.

В результате пучок разделится на два чистых пучка, один из которых будет состоять из "южных" атомов серебра, а другой из "северных".

Этот эксперимент поможет вернуть физику на классический путь.

> Ваш А.Кушелев

Энциклопедия Наномир


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100