Перегляд вихідного коду сторінки Дослід Штерна — Герлаха

{{не плутати|Дослід Штерна|дослідом Штерна}}
[[Файл:Stern-Gerlach experiment.svg|300px|thumb|Схема досліду Штерна — Герлаха: проходячи через неоднорідне магнітне поле атоми срібла відхиляються від прямого шляху в залежності від магнітного моменту.]]
{{Квантова механіка}}
'''Дослід Штерна — Герлаха'''&nbsp;— фізичний експеримент, проведений 1922 року німецькими фізиками [[Отто Штерн]]ом та [[Вальтер Герлах|Вальтером Герлахом]], що продемонстрував [[Квантування (квантова механіка)|квантування]] [[Магнітний момент|магнітного моменту]]. В експерименті пучок атомів срібла пропускався через неоднорідне магнітне поле, що змусило його розщепитися на два, що відповідало двом можливим проєкціям [[спін]]а<ref>{{cite journal
 |last=Gerlach |first=W.
 |last2=Stern |first2=O.
 |title=Der experimentelle Nachweis der Richtungsquantelung im Magnetfeld
 |journal=[[Zeitschrift für Physik]]
 |volume=9 |pages=349–352
 |year=1922
 |doi=10.1007/BF01326983
|bibcode = 1922ZPhy....9..349G }}</ref><ref>{{cite journal
 |last=Gerlach |first=W.
 |last2=Stern |first2=O.
 |title=Das magnetische Moment des Silberatoms
 |journal=[[Zeitschrift für Physik]]
 |volume=9 |pages=353–355
 |year=1922
 |doi=10.1007/BF01326984
|bibcode = 1922ZPhy....9..353G }}</ref><ref>{{cite journal
 |last=Gerlach |first=W.
 |last2=Stern |first2=O.
 |title=Der experimentelle Nachweis des magnetischen Moments des Silberatoms
 |journal=[[Zeitschrift für Physik]]
 |volume=8 |pages=110-111
 |year=1922
 |doi=10.1007/BF01329580
|bibcode = 1922ZPhy....9..349G }}</ref>. Дослід мав важливе значення в становленні [[Квантова механіка|квантової механіки]]<ref>{{cite book
|автор=Білий М.У.
|назва=Атомна фізика
|дата=
|рік=1973
|видавництво=Вища школа
|знаходження=Київ}}</ref>.

== Фізичні основи ==
[[Сила]], що діє на частинку з магнітним моментом <math> \vec{\mu} </math> в неоднорідному магнітному полі з [[Магнітна індукція|вектором магнітної індукції]] <math> \mathbf{B}</math> дорівнює
: <math> \mathbf{F} = -\nabla(\vec{\mu}\cdot \mathbf{B}) </math>.

Якщо магнітний момент квантований, то його проєкція на напрямок магнітного поля має дискретні значення. Тому, в залежності від магнітного поля та проєкції магнітного моменту, частинки будуть розходитися, утворюючи на екрані окремі плями. При підсиленні неоднорідності магнітного поля слід від атомів срібла змінювався від суцільної смужки до дискретних плям.

Експериментатори поставили свій дослід з метою перевірки положень [[Стара квантова теорія|теорії Бора-Зомерфельда]] про квантування магнітного моменту. Вони сподівалися отримати суцільний слід, якщо магнітний момент атомів срібла дорівнював би нулю, або три плями, якщо орбітальне квантове число дорівнювало б 1. Однак, слід роздвоївся. Причиною такої картини, як стало зрозуміло пізніше є напівцілий спін електрона, проєкції якого на напрям магнітного поля мають значення +½ та -½.

Для опису такого квантування [[Вольфганг Паулі|Паулі]] запропонував феноменологічно у 1927 році вектор із трьох матриць, що отримали назву [[матриці Паулі]]. Матриці Паулі задовольняють комутаційним співвідношенням, аналогічним комутаційним співвідношенням оператора орбітального моменту. Наступного року, працюючи над [[Рівняння Дірака|релятивістським квантовим рівнянням]], [[Поль Дірак]] отримав матриці Паулі природним чином.

== Вшанування ==
На честь досліду в Німеччині засновано {{iw|медаль Штерна — Герлаха|||Stern–Gerlach Medal}}&nbsp;— престижна нагорода для фізиків-експериментаторів.

{{physics-stub}}

== Виноски ==
{{reflist}}

[[Категорія:1922 у науці]]
[[Категорія:Фізичні експерименти]]