<<< ВСЕ МАТЕРИАЛЫ
Виртуальный демонстрационный эксперимент. 10 класс.
Опыт Штерна
Для дистантного обучения.

  l = 0 мм; t = 0 c
 
В покое
При вращении
Опыт Штерна

Опыт Штерна явился одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. В нём были непосредственно измерены скорости теплового движения молекул и подтверждено наличие распределения молекул газов по скоростям. Впервые проведён немецким физиком Отто Штерном в 1920 году.
А что бы вы предложили на месте Штерна для измерения скорости движения молекулы? (Ответы на вопросы, которые мы вам задаем, очень просты, стоит только немного подумать. Поэтому не торопитесь заглянуть в подсказки, если хотите достичь максимальной пользы от нашего материала.) Теперь кликните: ПОДСКАЗКА.

1. Укажите причину, по которой полоска серебра сместилась влево при вращении установки Штерна по сравнению с состоянием покоя.

1. Сказывается влияние внешнего магнитного поля на атомы серебра.
2. Сказывается влияние магнитного поля Земли на атомы серебра.
3. Сказывается влияние на атомы серебра электрических зарядов, возникающих при трении вращающихся частей.
4. Вращение получает только сама установка, атомы серебра во вращательном движении не участвуют.
5. Установка получает вращение в одну сторону, а атомы серебра в другую.
Ответ №:
2. Укажите причину, по которой полоска серебра при вращении получается размытой.

1. В реальном опыте невозможно обеспечить равномерное вращение с большой скоростью.
2. В опыте установка двигалась равнорускоренно, разгоняясь все больше и больше.
3. На результатах в реальном опыте сказываются вибрации при вращении установки.
4. Молекулы серебра имеют различные скорости, и достигают стенки большого цилиндра за разное время.
5. Молекулы серебра проходят разные расстояния в своем движении к стенке большого цилиндра.
6. Молекулы серебра сталкиваются с молекулами воздуха и, если достигают стенки цилиндра, то за разное время.
Ответ №:
3. Укажите причину, по которой толщина полоски серебра, полученная при вращении, в центре имеет заметно большую толщину, чем на краях.

1. Большинство молекул в тепловом движении имеют скорость близкую к средней скорости движения молекул, и лишь небольшая часть их имеет скорости много большие или много меньшие, чем средняя скорость.
2. Молекулы, летящие ближе к центру щели встречают меньше препятствий, чем остальные молекулы, которые рассеиваются, задевая за стенки щели.
Ответ №:
4. Укажите величину скорости условной молекулы в нашей замедленной анимации, кликнув по ПОДСКАЗКЕ 2.

Ответ: мм/с
5. Штерн получил значение средней скорости молекул серебра при Т = 1500°С равную 500 м/с. В какой мере это значение совпало с теоретическим предсказанием скорости молекул серебра? Из предложенных ответов выберите наиболее правильный. (Почему-то вспомнилось: E = 3kT/2; E = m0v2/2; μ = m0NA и т.д., или это ни к чему?)

1. Не совпадает.
2. Приблизительно совпадает.
3. Совпадает с точностью 20%.
4. Практически точно совпадает.
Ответ №:
6. Средняя скорость движения молекул кислорода в вашей комнате 450 ± 40 м/с. Представим себе, что нам удалось ладошкой поймать одну из таких молекул. Какова была ее скорость перед тем, как мы ее схватили?

1. 450 м/с.
2. Около 450 м/с.
3. Ее скорость должна лежать в пределах от 410 до 490 м/с.
4. Ее скорость может быть от нуля до скорости, близкой к скорости света.
Ответ №:
7. Допустим, у нас есть-таки способ измерить скорость каждой отдельной молекулы. Так уж случилось, что скорости первых пяти наугад выбранных нами молекул воздуха в нашей комнате оказались меньше средней, которая равна 450 м/с. Какую скорость следует ожидать для шестой, случайно выбранной нами молекулы?

1. Больше 450 м/с.
2. Около 450 м/с.
3. Меньше 450 м/с.
4. Ее скорость может быть любой.
Ответ №:
8. А если платиновую проволоку в опыте Штерна разогреть не до 1500°С, а до 3000°С, то как изменится вид полоски серебра на стенке большого цилиндра в результате опыта? А не поможет ли нам то, что написано в вопросе 4? Выберите наиболее точный ответ.

1. Новая полоска по сравнению со старой сместится вправо ближе к полоске, полученной в покое.
2. Новая полоска сместится вправо, и станет располагаться на величину в два раза меньшую от полоски, полученной в покое.
3. Новая полоска сместится вправо, и станет располагаться на величину в корень из двойки раз меньшую от полоски, полученной в покое.
4. Новая полоска не изменит своего положения.
5. Новая полоска сместится влево дальше от полоски, полученной в покое.
6. Новая полоска сместится влево, и станет располагаться на величину в два раза большую от полоски, полученной в покое.
7. Новая полоска сместится влево, и станет располагаться на величину в корень из двойки раз большую от полоски, полученной в покое.
Ответ №:
9. А если установку в опыте Штерна вращать в два раза быстрее, то как изменится вид полоски серебра на стенке большого цилиндра?

1. Новая полоска по сравнению со старой сместится вправо ближе к полоске, полученной в покое.
2. Новая полоска сместится вправо, и станет располагаться на величину в два раза меньшую от полоски, полученной в покое.
3. Новая полоска сместится вправо, и станет располагаться на величину в корень из двойки раз меньшую от полоски, полученной в покое.
4. Новая полоска не изменит своего положения.
5. Новая полоска сместится влево дальше от полоски, полученной в покое.
6. Новая полоска сместится влево, и станет располагаться на величину в два раза большую от полоски, полученной в покое.
7. Новая полоска сместится влево, и станет располагаться на величину в корень из двойки раз большую от полоски, полученной в покое.
Ответ №: