2015-01-30
833
Прямая экспериментальная проверка теоретических выводов относительно распределения скоростей молекул была проведена с использованием метода молекулярных пучков. Молекулярный пучок - направленный поток молекул, движущихся в вакууме без столкновений друг с другом. Источником частиц служила печь, из которой выходил поток атомов Hg (рис.1.4.1).
 |
Рис.1.4.1.
При прохождении атомов через щели вырезается (коллимируется) узкий пучок. Если отверстие достаточно мало (меньше средней длины свободного пробега атомов в печи), то в печи будет сохраняться равновесие газа, а атомы, выходящие в окружающий вакуум, сохранят параметры, характерные для газа в состоянии равновесия. Распределение скоростей может быть зарегистрировано в устройстве, которое отбирает молекулы, имеющие определенную скорость. Между источником и приемником пучка находится селектор скоростей, представляющий собой пару дисков на общей оси, которую можно вращать с заданной угловой скоростью. Диски одинаковы и на периферии каждого из них сделан вырез. Диски, вращаясь, действуют как две задвижки, поочередно открывающиеся и закрывающиеся. Атомы Hg, прошедшие через одно из отверстий в первом диске и имеющие скорость v, подходят ко второму диску через промежуток времени t= l /v, где l - расстояние между дисками. За время t второй диск поворачивается на угол j=w l/ v. Таким образом, при угловом расстоянии между отверстиями, равном j, лишь атомы, со скоростью v=w l /j, могут пройти через второй диск и попасть на детектор, помещенный за ним. Изменяя скорость вращения, можно выделить любой участок из "диапазона" скоростей. Полученные таким методом экспериментальные результаты оказываются в хорошем соответствии с теоретическими расчетами.
