опыт Штерна-Герлаха

[Svinks]

Здравствуйте, не подскажете атомы водорода можно разделить по спинам в неоднородном магнитном поле? Насколько мощное для этого нужно магнитное поле? Помогите найти описание установки Штерна-Герлаха, из чего была сделана, какое напряжение, какое магнитное поле было и т.д. никак не могу найти.
Заранее спасибо!

[Munin]

Svinks в сообщении #760968 писал(а):

Здравствуйте, не подскажете атомы водорода можно разделить по спинам в неоднородном магнитном поле?

Можно.

По экспериментальным деталям ничего не знаю, но уверен, нагуглить можно.

[Svinks]

Уже третий день гуглю, нашел для серебра значение 500 Тл/м. Сколько примерно нужно электроэнергии для такого градиента?

[Munin]

Там фишка в том, что всё можно сделать маленьким, тогда градиент большой, а электроэнергии не так уж много.

И потом, что за значение 500 Тл/м? Это чтобы они на сколько разлетелись? Это же тоже параметр, которым можно управлять.

Экспериментальная техника с конца 19 века активно использует точную механику, интерферометры, микроскопы, фотопластинки, вакуумную технику. Когда в учебнике рисуют схему эксперимента, опускают тонну деталей - которые не важны для понимания сути, но важны для того, чтобы суметь воплотить это в железе. Эти детали надо смотреть в оригинальных публикациях.

[Svinks]

А вот смотрите, допустим мы пропускаем молекулу водорода через барьерный разряд, а затем в неоднородное магнитное поле, оно должно разбиться на 2 пучка. Вопрос: водород будет рекомбинировать в молекулу, когда разбит на 2 пучка? Успеет ли он до рекмобинации разделится на пучки?

[Munin]

Разумеется, зависит от деталей конкретной постановки эксперимента.

Конкретно, рекомбинация зависит от плотности газа (и от температуры, но там, где надо пропускать газ через разряд, этим можно пренебречь). Нужна плотность пучка, и подставить в формулу из справочника. Потом скорость пучка, и размеры экспериментальной установки. Довольно очевидные вещи, не находите?

[Svinks]

Я еще учусь, поэтому не очень очевидно. Как эти формулы называются? Вообще при помощи неоднородного магнитного поля можно ли сильно увеличить время до рекомбинации атомов водорода?

[Munin]

Svinks в сообщении #761537 писал(а):

Как эти формулы называются?

Никак, наверное, не называются. Если рекомбинация происходит за характерное время $\tau,$ а пучок движется со скоростью $v,$ то на расстояниях $l\ll v\tau$ будет не рекомбинировавший газ, а на расстояниях $l\gg v\tau$ - рекомбинировавший. Разве для формулы $v\tau$ нужно какое-то название?

[Svinks]

Можете посмоветовать литературу, где описаны эти нюансы? Я не физик, а химик. Не имею этих знаний, хотелось бы восполнить.
То есть, верно ли я понимаю, можно довольно сильно увеличить время до рекомбинации атомов водорода в молекулу водорода? А можно при этом поставить поток, например литр газа/сек? Мы его атомизируем, а далее он некоторое время не рекомбинирует?

[Munin]

Svinks в сообщении #761784 писал(а):

Можете посмоветовать литературу, где описаны эти нюансы?

Я же сказал: оригинальные статьи по экспериментам. Там всегда даны достаточно подробные описания.

Svinks в сообщении #761784 писал(а):

То есть, верно ли я понимаю, можно довольно сильно увеличить время до рекомбинации атомов водорода в молекулу водорода?

Да, сделав газ очень разрежённым.

Svinks в сообщении #761784 писал(а):

А можно при этом поставить поток, например литр газа/сек?

Да, если увеличить скорость газа и/или поперечное сечение струи.

[Svinks]

А без малого разряжения, можно добиться увеличения времени? Другими способами? Когда мы поспинно делим на потоки атомы водорода в магните Штерна-Герлаха, время до рекомбинации увеличивается?

[Munin]

Svinks в сообщении #761822 писал(а):

А без малого разряжения, можно добиться увеличения времени? Другими способами?

А как? Вы прикажете атомам водорода не сталкиваться, или сталкиваясь, не слипаться? :-)

Svinks в сообщении #761822 писал(а):

Когда мы поспинно делим на потоки атомы водорода в магните Штерна-Герлаха, время до рекомбинации увеличивается?

Интересный вопрос, надо смотреть детально физику рекомбинации. Если там есть зависимость от спинов - может быть, да, а может быть, и нет.

[Svinks]

Если судить по принципу запрета Паули, односпиновые атомы вообще не могут рекомбинировать друг с другом. Вот только они всё равно рекомбинируют, из-за переориентации спинов?

Цитата:

А как? Вы прикажете атомам водорода не сталкиваться, или сталкиваясь, не слипаться?

Именно поэтому я и обращаюсь к физикам. Должны быть способы - неоднородные магнитные поля, температура, плотность потока, геометрия установки, я не знаю. Но способ должен быть!
Мне не нужно хранение атомов водорода, мне нужно чтобы они жили побольше.

[Svinks]

Существует явление газопроходимости, когда атомы того же водорода могут проходить сквозь узлы металлической решетки. Это помогло бы замедлить рекомбинацию?

[Munin]

Ну, в металлической решётке они вообще не будут рекомбинировать. Но пока они в решётке, с ними опыта Штерна-Герлаха не поставишь :-)