现象,忘掉牛顿提出的那些物理定律,进入微观的世界。相信我,如果你能带入到一个粒子的身份,去看待周遭的问题,你的进步会非常大的。”
“那么我应该从哪里开始?”
“喵,学习物理当然应该从试验开始,这是一个在宏观看来非常诡异的量子学试验。”
伴随着小猫的话,宁孑的电脑上便自动弹出了一份资料,上面有着整个试验的详细描述——斯特恩-盖拉赫实验。
试验用到的设备很简单,首先是一个只需要加热就能发射原子的原子发射炉,中间这是由两块不规则磁铁上下放置组成的磁场,在加上一块感应的靶子。
具体就是给原子发射炉加热,让它射出银原子,经过磁场后观察靶子上形成的图案。
同时还给出了银原子的结构图,一个原子核,跟四十七个电子。但很明显,银原子有46个电子在内层轨道,仅有一个电子在最外层的轨道上。
三月给的资料里首先就给出了一个问题,让宁孑在进行试验前,用他浅薄的物理知识跟数学能力分析最终结果。
宁孑抬头看了三月一眼,随后大脑开始快速转动。
其实分析起来很简单,按照常理原子发射出去,如果没有不规则磁场的干扰项,那么在靶子上应该会出现在同一个点上层层堆叠。
问题在于不规则形状磁铁构成的磁场上。
宁孑还记得中学物理课上曾经讲到过,当带电粒子穿过磁场时,会受到洛伦兹力的影响,从而轨迹发生偏转。那么形状就肯定不会是一个点。
不过问题似乎也没这么简单,因为普通的银原子是中性的,并不带电,根据宏观的定义,不管什么原子,要跟电场发生相互作用,需要有电荷;同样粒子要跟磁场发生作用则需要磁矩。同时磁矩跟角动量成正比关系。
换句话说,银原子经过不均匀磁场之后是否会发生偏转,取决于当银原子经过磁场时是否具备角动量。宁孑想到课本上经典物理学的解释,加热后的银原子应该是做无规则的热运动,银原子角动量应该是不确定的,换句话说,其受到力也是不一样的。
所以如果银原子在经过磁场之后,应该是沿着磁场中间通道的走向,形成一条银色的线?
如果三月没有提前没有说要从微观世界的视角去考虑这个问题,宁孑觉得这大概就是最终结果。但他很快就想到,他是以经典物理学的解释,来分析最终试验结果的,那么大概率是错的。
而且他似乎没