Molekulalarning tezliklarini aniqlash

Molekulalarning tezliklarini aniqlash Reja: Gaz molekulalarining tezliklar bo'yicha taqsimoti; Shtern tajribasi. Gaz molekulalarining tezliklar bo'yicha taqsimoti: Gazlarda molekulalarning tezliklar bo'yicha taqsimot funksiyasini J.Maksvell nazariy yo'l bilan ehtimollar nazariyasi asosida aniqladi. Maksvell qonuni deb ataluvchi Maksvell taqsimot funksiyasi quyidagicha ifodalanadi: Bu yerda n - molekulalarning umumiy soni, м - gazning molyar massasi, R -universal gaz doimiysi, ye - natural logarifm asosi. Bu formula asosida Maksvell molekulalarning tezliklar bo'yicha taqsimotini aniqladi. Masalan: 140°C temperaturada azot molekulalarining eng katta ehtimoliy tezligi 500 ms, 300 ms dan 700 ms gacha tezlik bilan harakatlanadigan molekulalar 59 % ni tashkil qiladi, 12,6 % molekulalar kichik tezlik bilan harakat qiladi, 28,4 % molekulalar katta tezlik bilan harakat qiladi (molekulalarning umumiy soniga nisbatan). Shtern tajribasi: Gaz molekulalarining tezliklar bo'yicha taqsimoti Maksvell taqsimotiga mos kelishini eksperimental tekshirish maqsadida birinchi marta 1920 yilda nemis olimi Otto Shtern tomonidan tajriba o'tkazildi. Tajribada modda tuzilishining molekulyar kinetic nazariyasi to'g'riligi amalda isbotlandi. Molekulalarning isiqlik harakati tezligi bevosita o'lchandi va gaz molekulalarining tezliklar bo'yicha taqsimoti mavjudligi tasdiqlandi. Tajribada molekulalar manbai sifatida kumush bilan qoplangan platina sim olingan. Platina simni elektr toki bilan yuqori haroratgacha qizdirilganda (9620 C), kumush intensiv bug'langan, kumush atomlari issiqlik harakati tezligi bilan uchib chiqishi natijasida hosil bo'lgan gazdan foydalanilgan. Bug'langan kumush atomlari qarshiliksiz harakatlanishi uchun qizdiriladigan sim havosi so'rib olingan idishga (vakuumga) joylashtirilgan. Atomlar dastasini hosil qilish uchun ularning yo'liga ingichka tirqishli to'siq qo'yilgan. Kumush atomlari tirqish orqali o'tib, jez plastinaga tushgan va tirqish qarshisida ingichka kumush iz ko'rinishida o'tirgan. Maxsus asbob yordamida butun qurilma jez plastina sirtiga parallel yo'nalgan o'q atrofida katta burchak tezlik bilan aylantirilganda atomlar harakatining turli tezliklariga to'g'ri keladigan atomlar soni turlicha bo'lishi sababli, kumush iz yoyiladi va uning qalinligi ham turlicha bo'ladi. Qatlamning eng qalin sohasiga eng katta ehtimolli tezlik bilan harakatlanayotgan atomlar o'tiradi. Tajribada aynan shu eng katta ehtimolli tezlik aniqlangan va uning qiymati nazariy hisoblangan qiymat bilan mos tushgan. Atomlar oqimi B tirqishdan o'tib (2-rasm), undan l m masofadagi tashqi ekranda D iz qoldirgan. Tajribani ikkinchi qismida butun qurilma qizdirilgan tola atrofida 2500-2700 aylanaminut tezlik bilan aylantirilgan. Aylantirish tufayli ilgari D nuqtaga kelib tushgan atomlar oqimi siljib, ekranning ekranning D' nuqtaga kelib tushgan. Bu nuqtalar orasidagi s siljishni hisoblaylik. Kumush atomlarining tezligi v bo'lsa l masofaga yetib borishi uchun vaqt kerak bo'lgan bu vaqt ichida w burchak tezligi bilan aylanayotgan ekaran masofaga siljishga ulgurgan. Atomlarning tezliklari turlicha bo'lgani uchun, atomlarni ekrandagi izi D' yoyilgan va notekis bo'lgan. Tajribada olingan s masofalar intervalini o'lchab, ...