Вимірювання швидкостей молекул
Великі швидкості молекул, що передбачаються молекулярно-кінетичної теорії. здавалися багатьом вченим неправдоподібними, що було одним з головних заперечень проти цієї теорії. Наприклад, приводили такий довід: запахи в повітрі поширюються зі значно меншою швидкістю, але ж запахи теж переносяться молекулами! «Розгадка», як ми знаємо, полягає в тому, що рух молекул внаслідок частих зіткнень носить хаотичний характер: траєкторія руху кожної молекули - надзвичайно заплутана ламана лінія. Саме з цієї причини середнє зміщення молекули в будь-якому напрямку в тисячі разів менше того відстані, яку вона могла б пройти, летячи з тією ж швидкістю в одному і тому ж напрямку.
Одне з перших вимірів швидкостей молекул було виконано на початку 20-го століття німецьким фізиком Штерном. Ось як був поставлений цей досвід.
Платинова дріт, покрита тонким шаром срібла, розташовувалася уздовж загальної осі двох жорстко з'єднаних циліндрів і (рис. 27.2). Дріт нагрівали електричним струмом. Атоми срібла, випаровуючись з поверхні дроту і пролітаючи через вузьку щілину в циліндрі осаджувалися у вигляді вузької світлої смуги 1 на внутрішній поверхні циліндра
Потім з'єднані циліндри приводили в швидке обертання навколо осі (на малюнку - за годинниковою стрілкою). При цьому смуга 1 зміщалася і розширювалася, перетворюючись в смугу 2 (див. Рисунок). Зсув смуги обумовлено тим, що за той час, поки атоми срібла пролітають від циліндра до циліндра ці циліндри внаслідок обертання повертаються на деякий кут. Знаючи радіуси циліндрів і частоту їх обертання, можна за величиною зміщення смуги розрахувати швидкість атомів срібла. Розширення ж смуги обумовлено тим, що при «тепловому» русі атоми рухаються з різними швидкостями.
Результати досвіду Штерна підтвердили передбачення молекулярно-кінетичної теорії.