Stern-Gerlach-Versuch

Hallo zusammen,

im Moment versuche ich den Stern-Gerlach-Versuch zu verstehen. Was mir nicht einleuchtet ist, warum es unbedingt ein inhomogenes Magnetfeld sein muss? Über einen Tipp würde ich mich freuen. Muss sich das Magnetfeld ändern, damit das Atom abgelenkt wird? Wenn ja, warum?

Viele Grüße
Stephan

Muss sich das Magnetfeld ändern, damit das Atom
abgelenkt wird?

ja

Wenn ja, warum?

Wegen

W = µB

und

F = - ∇W

Gruß
Oliver

Hi Oliver,
kannst du noch einmal sagen, was die Formeln bedeuten?
Danke!

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hi Oliver,
kannst du noch einmal sagen, was die Formeln bedeuten?
Danke!

Sorry:

W: potenzielle energie
µ: Dipolmoment
B: magent. Flussdichte
F: Kraft
∇: Gradient (kann sein, dass manche Browser das Nabla-Symbol nicht darstellen.)

Und falls B konstant ist, ist der Gradient und somit die Kraft auf den Dipol Null.

Gruß
Oliver

Hallo zusammen,

im Moment versuche ich den Stern-Gerlach-Versuch zu verstehen.
Was mir nicht einleuchtet ist, warum es unbedingt ein
inhomogenes Magnetfeld sein muss? Über einen Tipp würde ich
mich freuen. Muss sich das Magnetfeld ändern, damit das Atom
abgelenkt wird? Wenn ja, warum?

Es gibt keine magnetischen Monopole (eines der Maxwellschen Gesetze). Dipole zeichnen sich (wie der Name schon sagt) durch zwei Pole aus. Der eine wird nach Norden gezogen, der andere nach Süden. Sofern das Feld homogen ist, sind beide Kräfte gleich groß und heben sich dadurch auf, d. h. es wirkt zwar ein ausrichtendes Moment auf den Dipol, jedoch keine resultierende Kraft.

Michael

Hallo,

Es gibt keine magnetischen Monopole (eines der Maxwellschen
Gesetze).

hat Maxwell seine Gesetze nicht deshalb ohne Berücksichtigung magnetischer Monopole formuliert, weil einfach keine beobachtet worden waren? Er hätte sie doch genauso gut mit aufnehmen können, falls es nötig gewesen wäre.

ujk

Hallo,

hat Maxwell seine Gesetze nicht deshalb ohne Berücksichtigung
magnetischer Monopole formuliert, weil einfach keine
beobachtet worden waren? Er hätte sie doch genauso gut mit
aufnehmen können, falls es nötig gewesen wäre.

Die Felder und Quellen in den Maxwellgleichungen sind sowieso keine Messgrößen, sondern nur Hilfsgrößen. Messgrößen sind lediglich der Energiefluss S und die Energiedichte u (bzw. deren Integrale). Führt man nun magnetische Monopole und magnetische Ströme in die Maxwellgleichungen ein, so sieht man einerseits dass die Messgrößen S und u invariant bleiben und andererseits, dass die so gewonnenen verallgemeinerten Maxwellgleichungen invariant unter einer dualen Transformation sind.

Eine dieser Transformationen führt auf die bekannten Maxwellgleichungen in denen die magnetische Ladung verschwindet. Man könnte aber genauso gut eine Transformation wählen, in denen die elektrische Ladung verschwindet. Es ist also reine Konvention zu sagen, ein Teilchen besitzt zwar eine elektrische, aber keine magnetische Ladung.

Gruß
Oliver

der rechte Link
siehe auch

http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/magmon/node4.html

Hallo!

hat Maxwell seine Gesetze nicht deshalb ohne Berücksichtigung
magnetischer Monopole formuliert, weil einfach keine
beobachtet worden waren? Er hätte sie doch genauso gut mit
aufnehmen können, falls es nötig gewesen wäre.

Stimmt (meiner Meinung nach, auch wenn Olivers Ausführungen einen Tick zu hoch für mich sind). Jedenfalls sind die Silber-Ionen des Stern-Gerlach-Experiments keine magnetische Monopole und werden in einem homogenen magnetischen Feld auch nirgends hingezogen.

Michael