Штерна - Герлаха опыт - экспериментальное доказательство квантования проекции магн. момента атома на направление магн. поля. Ш.- Г. о. подтвердил справедливость квантовой теории. Поставлен О. Штерном (О. Stern) и В. Гёрлахом (W. Gerlach) в 1922. Схема Ш.- Г. о. приведена на рисунке. В вакуумной печи создавался поток атомов серебра, к-рый затем коллимировался двумя диафрагмами D, проходил между полюсами магнита спец. конфигурации, формировавшими неоднородное магн. поле H, и попадал на фотопластинку P.
Согласно классич. представлениям, на атом с магн. моментом M в неоднородном магн. поле действует сила направленная вдоль магн. поля и перпендикулярно направлению движения атомов пучка:
Магн. момент атома прецессирует вокруг оси z с ларморовской частотой
где е - заряд, m - масса электрона.
В Ш.- Г. о. период ларморовской прецессии атома был пренебрежимо мал по сравнению
с временем пролёта атома в магн. поле. Поэтому усреднение по времени первых
двух членов в (*) обращает их в нуль (т. к. усреднённые по времени проекции
магн. момента ина
оси c и у равны нулю) и ср. значение
Eсли справедливо классич. рассмотрение,
то проекция Mz будет принимать любые значения оти
действие магн. поля приведёт к равномерному
уширению пучка атомов - на фотопластинке P появилась бы широкая полоса
с равномерным распределением интенсивности.
В соответствии с квантовой теорией проекция на
направление магн. поля квантована, т. е. принимает лишь определённые (дискретные)
значения, причём число возможных значений равногде-внутреннее
квантовое число полного момента
атома. Соответственно в неоднородном магн. поле пучок атомов должен расщепляться
накомпоненту.
В Ш.- Г. о. зафиксировано расщепление пучка атомов
серебра на две узкие компоненты при отсутствии неотклонённого пучка. Результаты,
полученные в опыте, позволили сделать выводы, подтверждающие квантовые представления:
1) атом серебра обладает магн. моментом;
2) величина этого магн. момента равна магнетону
Бора;
3) проекции магн. момента атома на направление
магн. поля могут принимать только дискретные значения. В дальнейшем было установлено,
что измеренный в Ш.- Г. о. магн. момент атома серебра возникает благодаря нескомпенсированному
спиновому магн. моменту электрона внеш. электронной оболочки.
Методика Ш.- Г. о. применяется для разделения атомов по их магн. моменту (напр., в экспериментах по определению сверхтонкой структуры уровней энергии изотопов разл. атомов).
Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.
В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.
Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.