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。
而且他似乎没用到专门给出的银原子结构图。
于是宁孑看着银原子的结构图,陷入了沉思。
对于还没来得及接触过量子物理的人,这个问题显然有些过分了。
“喵,到睡觉时间了。好消息是,我们不但能在梦中做题,而且你在梦中还能以多视角来进行这场试验,甚至还能进行更复杂的多联试验。开心吗?”
宁孑回过神来,看着小猫,默默点了点头。
不得不说他对于量子物理的兴趣真的就被这只猫给出的简单试验勾了起来。
虽然他知道只要百度一下,大概就能立刻知道最终的结果,但谁能拒绝亲自在试验台上得出最正确的结果呢?
……
就在宁孑躺在床上闭上了眼睛的时候,思科的首席技术官迈轮·克米特