斯特恩-盖拉赫实验,斯特恩-盖拉赫实验的实验证实

2020-11-25 08:09:20 字数 4043 阅读 9136

1楼:匿名用户

你的问题本身就有问题。在你的提问中,你强加给我们一个思想:银原子磁矩应与磁场平行,所以应为不对称的两条斑纹。

而这个思想不是正确的。你为什么会有这个推论呢?

银原子磁矩应该是与磁场方向 有正平行的,有反平行的。并且银原子受力为:f = uz * db/dz

uz 有两个值,一正一负,(绝对值相等),所以当然是上下对称的两条斑纹了。

斑纹形状是对称的,但是深浅程度是不对称的。但你似乎是在认为 形状也不是对称的。你的认为 有错误。

2楼:匿名用户

因为银原子中电子自旋的原因:除了有轨道角动量l外,还有电子的自旋角动量s。两者合成即为总角动量j。

j的方向与b的方向有夹角,在空间上mj对b有两个取向(一正一负绝对值相等),且朗德g因子gj=2(银是单电子)根据**宽度公式z当然对称了。

斯特恩-盖拉赫实验的实验证实

3楼:不良嗜好°漘桻

实验装置:使银原子在电炉内蒸发射出,通过狭缝s1、s2形成细束,经过一个抽成真空的不均匀的磁场区域 (磁场垂直于射束方向),最后到达照相底片上。显像后的底片上出现了两条黑斑,表示银原子经过不均匀磁场区域时分成了两束。

  根据实验中的炉温、磁极长度、横向不均匀磁场的梯度和原子束偏离中心的位移,可计算出原子磁矩在磁场方向上分量的大小。当时测得银、铜、金和碱金属的原子磁矩分量的大小都等于一个玻尔磁子,它们的原子束都只**为对称的两束。实验结果说明,原子在磁场中不能任意取向,证实了a.

索末菲和p.德拜在1916年建立的原子的角动量在空间某特殊方向上取向量子化的理论。

斯特恩-盖拉赫实验的介绍

4楼:琓嫜

斯特恩-革拉赫实验(stern-gerlach experiment)是首次证实原子 在磁场中取向量子化的著名实验,证实了原子角动量的量子化。由奥托·斯特恩和瓦尔特·格拉赫在1922年完成12,奥托·斯特恩因此获得1943年诺贝尔物理学奖(期间担任美国加州大学伯克利分校物理学教授,后在该校退休)3。

施特恩盖拉赫实验为什么用不均匀磁场

5楼:马你红

因为一个带磁矩μ的磁体在均匀磁场中只受到力矩的作用(力等于势的负梯度,势等于μ点乘b,所以求梯度后力等于零)因此只有在不均匀的磁场中才会受到力的作用,才可以用平抛运动的公式求z

史特恩盖拉赫实验物理意义

6楼:匿名用户

斯特恩-革拉赫实验说明,原子磁矩取值和自旋磁矩取值无法同时确定,而在经典力学中可以同时确定,这正是量子力学区别于经典力学的本质特征,体现为海森堡不确定性关系,或者狄拉克非对易代数。

斯特恩–革拉赫实验是原子物理学和量子力学的基础实验之一,它还提供了测量原子磁矩的一种方法,并为原子束和分子束实验技术奠定了基础。

斯特恩盖拉赫实验为什么要用非均匀磁场?均匀磁场不行吗

7楼:

带磁矩的磁体在匀强磁场中不受力而受

力矩;该力矩使其磁矩m转向外磁场b的方向;

而非均匀磁场就不同了,相当于带磁矩的磁体其n极和s极受到的磁力的大小不一样,所以合力不为零,有沿磁场线方向的力。

因此,斯特恩盖-拉赫实验必须用非均匀磁场才能产生沿磁场线方向的力,才能使得银原子运动方向偏转。而均匀磁场只能产生转动力矩,此力矩不能使银原子运动方向偏转(只能使银原子磁矩m转向外磁场b的方向)。

8楼:若施英

斯特恩-革拉赫实验(stern-gerlach experiment)是首次证实原子 在磁场中取向量子化的著名实验,证实了原子角动量的量子化。由o.斯特恩和w.

革拉赫在1921年完成。

实验装置:使银原子在电炉内蒸发射出,通过狭缝s1、s2形成细束,经过一个抽成真空的不均匀的磁场区域(磁场垂直于射束方向),最后到达照相底片上。显像后的底片上出现了两条黑斑,表示银原子经过不均匀磁场区域时分成了两束。

根据实验中的炉温、磁极长度、横向不均匀磁场的梯度和原子束偏离中心的位移,可计算出原子磁矩在磁场方向上分量的大小。当时测得银、铜、金和碱金属的原子磁矩分量的大小都等于一个玻尔磁子,它们的原子束都只**为对称的两束。实验结果说明,原子在磁场中不能任意取向,证实了a.

索末菲和p.德拜在1916年建立的原子的角动量在空间某特殊方向上取向量子化的理论。

不确定性原理的定律定义

9楼:端木哚哚

德国物理学家海森堡1927年提出的不确定性原理是量子力学的产物 。这项原则陈述了精确确定一个粒子,例如原子周围的电子的位置和动量是有限制 。这个不确定性来自两个因素,首先测量某东西的行为将会不可避免地扰乱那个事物,从而改变它的状态;其次,因为量子世界不是具体的,但基于概率,精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制 。

海森堡测不准原理是通过一些实验来论证的。设想用一个γ射线显微镜来观察一个电子的坐标,因为γ射线显微镜的分辨本领受到波长λ的限制,所用光的波长λ越短,显微镜的分辨率越高,从而测定电子坐标不确定的程度△q就越小,所以△q∝λ。但另一方面,光照射到电子,可以看成是光量子和电子的碰撞,波长λ越短,光量子的动量就越大,所以有△p∝1/λ。

再比如,用将光照到一个粒子上的方式来测量一个粒子的位置和速度,一部分光波被此粒子散射开来,由此指明其位置。但人们不可能将粒子的位置确定到比光的两个波峰之间的距离更小的程度,所以为了精确测定粒子的位置,必须用短波长的光。

但普朗克的量子假设,人们不能用任意小量的光:人们至少要用一个光量子。这量子会扰动粒子,并以一种不能预见的方式改变粒子的速度。

所以,简单来说,就是如果要想测定一个量子的精确位置的话,那么就需要用波长尽量短的波,这样的话,对这个量子的扰动也会越大,对它的速度测量也会越不精确;如果想要精确测量一个量子的速度,那就要用波长较长的波,那就不能精确测定它的位置 。

于是,经过一番推理计算,海森堡得出:△q△p≥/2。海森堡写道:

“在位置被测定的一瞬,即当光子正被电子偏转时,电子的动量发生一个不连续的变化,因此,在确知电子位置的瞬间,关于它的动量我们就只能知道相应于其不连续变化的大小的程度。于是,位置测定得越准确,动量的测定就越不准确,反之亦然。”

海森堡还通过对确定原子磁矩的斯特恩-盖拉赫实验的分析证明,原子穿过偏转所费的时间△t越长,能量测量中的不确定性△e就越小。再加上德布罗意关系λ=h/p,海森伯得到△e△t≥h/4π,并且作出结论:“能量的准确测定如何,只有靠相应的对时间的测不准量才能得到。

” 在量子力学里,不确定性原理(uncertainty principle)表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式

其中, 是约化普朗克常数。

维尔纳·海森堡于1927年发表**给出这原理的原本启发式论述,因此这原理又称为“海森堡不确定性原理”。根据海森堡的表述,测量这动作不可避免的搅扰了被测量粒子的运动状态,因此产生不确定性。同年稍后,厄尔·肯纳德(earl kennard)给出另一种表述。

隔年,赫尔曼·外尔也独立获得这结果。按照肯纳德的表述,位置的不确定性与动量的不确定性是粒子的秉性,无法同时压抑至低于某极限关系式,与测量的动作无关。这样,对于不确定性原理,有两种完全不同的表述。

追根究柢,这两种表述等价,可以从其中任意一种表述推导出另一种表述。

长久以来,不确定性原理与另一种类似的物理效应(称为观察者效应)时常会被混淆在一起。观察者效应指出,对于系统的测量不可避免地会影响到这系统。为了解释量子不确定性,海森堡的表述所援用的是量子层级的观察者效应。

之后,物理学者渐渐发觉,肯纳德的表述所涉及的不确定性原理是所有类波系统的内秉性质,它之所以会出现于量子力学完全是因为量子物体的波粒二象性,它实际表现出量子系统的基础性质,而不是对于当今科技实验观测能力的定量评估。在这里特别强调,测量不是只有实验观察者参与的过程,而是经典物体与量子物体之间的相互作用,不论是否有任何观察者参与这过程。

类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由于不确定性原理是量子力学的重要结果,很多一般实验都时常会涉及到关于它的一些问题。有些实验会特别检验这原理或类似的原理。

例如,检验发生于超导系统或量子光学系统的“数字-相位不确定性原理”。对于不确定性原理的相关研究可以用来发展引力波干涉仪所需要的低噪声科技。