Большая Советская Энциклопедия (ШТ) | страница 36

Схема опыта Штерна: 1 — платиновая проволока с нанесённым на неё слоем серебра; 2 — щель, формирующая пучок атомов серебра; 3 — пластинка, на которой осаждаются атомы серебра; П и П_>1 — положения полосок осажденного серебра при неподвижном приборе и при вращении прибора.

Ште'рна—Ге'рлаха о'пыт, опыт, экспериментально подтвердивший, что атомы обладают магнитным моментом, проекция которого на направление внешнего магнитного поля принимает лишь определённые значения (пространственно квантована). Осуществлен в 1922 О. Штерном и немецким физиком В. Герлахом (W. Gerlach), которые исследовали прохождение пучка атомов Ag (а затем и др. элементов) в сильно неоднородном магнитном поле (см. рис. ) с целью проверки теоретически полученной формулы пространств. квантования проекции m_>z на направление Z магнитного момента атома m_>o : m_>z= m_>om (т = 0±1,...).

  На атом, обладающий магнитным моментом и движущийся в неоднородном вдоль Z магнитном поле Н , действует сила F= m_>z дН/дZ , которая отклоняет его от первоначального направления движения. Если проекция магнитного момента атома могла бы изменяться непрерывно, то на пластинке П наблюдалась бы размытая широкая полоса. Однако в Ш.— Г. о. было обнаружено расщепление пучка атомов на 2 компоненты, симметрично смещенные относительно первичного направления распространения на величину D — на пластинке появлялись две узкие полосы. Это указывало на то, что проекция магнитного момента атома m_>z на направление поля Н принимает только два отличающиеся знаком значения ±m_>o , т. е. m_>o ориентируется вдоль Н и в противоположном направлении. Величина магнитного момента атома m_>о , измеренная в опыте по смещению D, оказалась равной Бора магнетону .

  Ш.—Г. о. сыграл большую роль в дальнейшем развитии представлений об электроне. Согласно квантовой теории Бора — Зоммерфельда, орбитальный и, следовательно, магнитный моменты используемых в опыте атомов с одним электроном во внешней оболочке равны нулю, поэтому такие атомы не должны были бы вообще отклоняться магнитным полем. Ш.—Г. о., показавший, что эти атомы вопреки теории обладают магнитным моментом, а также другие более ранние эксперименты привели в 1925 Дж. Ю.