2. Средняя скорость теплового
движения молекул
Уравнение дает возможность найти
средний квадрат скорости движения молекул
подставив в это уравнение получим
выражение для среднего квадрата скорости:
Квадратный корень из этой величины называется
средней квадратичной скоростью:

3. Экспериментальное
определение скоростей молекул
Опыты по определению скоростей молекул
доказали справедливость формулы о средней
квадратичной скорости. Один из опытов был
осуществлен О. Штерном в 1920 г.

4. Опыт Штенера
 Прибор Штерна состоит из двух коаксиальных цилиндров A и B,
жестко связанных друг с другом. Цилиндры могут вращаться с
постоянной угловой скоростью. Вдоль оси малого цилиндра
натянута тонкая платиновая проволочка C, покрытая слоем
серебра. По проволочке пропускают электрический ток. В стенке
этого цилиндра имеется узкая щель O. Воздух из цилиндров
откачан. Цилиндр B находится при комнатной температуре.

5.  Вначале прибор неподвижен. При прохождении тока по нити слой
серебра испаряется и внутренний цилиндр заполняется газом из атомов
серебра. Некоторые атомы пролетают через щель O и, достигнув
внутренней поверхности цилиндра B, осаждаются на ней. В результате
прямо против щели образуется узкая полоска D серебра.
 Затем цилиндры приводят во вращение с большим числом оборотов n в
секунду (до 1500 1/c). Теперь за время t, необходимое атому для
прохождения пути, равного разности радиусов цилиндров RB-RA,
цилиндры повернутся на некоторый угол . В результате атомы,
движущиеся с постоянной скоростью, попадают на внутреннюю
поверхность большого цилиндра не прямо против щели O, а на некотором
расстоянии s от конца радиуса, проходящего через середину щели: ведь
атомы движутся прямолинейно.

6.  Если через обозначить модуль скорости вращения точек
поверхности внешнего цилиндра, то
 В действительности не все атомы серебра имеют одну и ту же
скорость. Поэтому расстояния s для различных атомов будут
несколько отличаться. Под s следует понимать расстояние между
участками на полосках с наибольшей концентрацией
атомов серебра. Этому расстоянию будет соответствовать средняя
скорость атомов, которая равна:
 Подставляя в эту формулу значение времени t из выражения
- получим:

7. Зная n, RA и RB и измеряя среднее смещение
полоски серебра, вызванное вращением прибора,
можно найти среднюю скорость атомов серебра.
 Средние скорости молекул превышают скорость
звука и достигают сотен метров в секунду. Эти
скорости удалось измерить благодаря тому, что
макроскопическим телам (цилиндрам в опытах
Штерна) можно сообщить столь большую
скорость, что за время пролета молекул между
цилиндрами они поворачиваются на заметный
угол.

8. Спасибо за внимание!
Презентацию подготовил ученик 10 “а” класса
Галасюк Алексей