15. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СРЕДНЕГО СВОБОДНОГО ПРОБЕГА МОЛЕКУЛ

Для проверки правильности теоретического расчета длины среднего свободного пробега молекул используются молекулярные пучки, подобныетем, о которых говорилось в опытах Штерна (§ 13).

В предназначенном для этой цели приборе (рис. 21) создается столь высокий вакуум, что молекулы испаряющегося вещества А вылетая в виде пучка, через отверстие О в экране, установленном на их пути, движутся без соударений до противоположной стенки прибора, на которой и оседают, создавая налет, воспроизводящий по форме отверстие.

На расположенных слегка в стороне от траектории пучка экранах налета не возникает, поскольку прямолинейно движущиеся молекулы на них не попадают.

Если ввести в сосуд некоторое количество молекул газа, то траектория частиц, образующих молекулярный пучок, будет изменяться в результате соударений с молекулами введенного газа.

Это сказывается в появлении налета на боковых экранах. Чем больше давление газа, тем короче длина среднего свободного пробега молекул и тем ближе

Рис. 21.

Определение среднего свободного пробега молекул.

к отверстию в экране возникает налет частиц, образующих молекулярный пучок. Изменяя давление газа, можно оценить длину среднего свободного пробега и проверить выводы молекулярно-кинетической теории. Подобные опыты подтвердили удовлетворительное согласие теории с опытом.