1. 1920 yılında otto stern ve walter gerlach tarafından frankfurt üniversitesi'nde yapılan ve ölçüm yapmanın objeni özellikleri üzerinde herhangi bir etkiye sahip olmadığını savunan tezin çürümesine neden olan deney.
  2. gümüş atomlarının spin (fırıl da deniyor) açısal momentumunun kuantize olduğunu gösteren deney.
  3. tarihsel olarak bakildiginda, soz konusu deney yapildiginda "spin" denen nane henuz bilinmiyor bile. yani stern ve gerlach gumus atomunun (orbital) acisal momentumunu olcmek icin yapiyor deneyi. uzun ugraslar sonucunda, homojen olmayan manyetik alandan gecirilen gumus atomlarinin iki huzmeye ayrildigini gosteriyorlar, ki bu da acisal momentumun kuantize olmasinin, yani surekli olmamasinin deneysel ilk gosterimi oluyor.

    tabii sonralari farkediliyor ki gumus atomunun orbital acisal momentumu 0. yani stern ve gerlach deneyi aslinda gumus atomunun son elektronunun spinini olcmus oluyor, neye niyet neye kismet bir nevi.
  4. parçacıkların daha önce bilinmeyen bir özelliğini ortaya çıkarmış olan çok çok önemli bir deney. lisansüstü quantum fiziği bu deneyin anlatılmasıyla başlar. deneyin doğru anlaşılması pedagojik olarak quantum mekaniksel düşünebilmek bakımından çok kritiktir.

    deneyin amacı atomların açısal momentumlarının kuantize olduğunu ispatlamaktı. açısal momentumun kuantize olması demek bir atomun ancak belli açısal momentum değerlerine sahip olabilmesi demek. kuantum mekaniksel parçacık, kütlesi, hızı ve dönme eksenine uzaklığına bağlı olarak 0-sonsuz aralığındaki her açısal momentum değerini alabilen klasik fiziksel bir parçacıktan bu şekilde ayrılır.

    deney düzeneği basitçe şöyle: ısıtılarak hızlandırılan gümüş atomları yamuk yumuk iki mıknatıs arasından oluşturulan düzgün olmayan bir manyetik alana salınıyor. deneyin sonucunda manyetik alandan geçen gümüş atomlarının iki zıt yöne doğru yöneldiği gözlemleniyor. ekranda iki ayrı kümelenme beliriyor yani.

    önce deneyden beklenenin gerçekleştiği, yani gerçekten de açısal momentumun kuantizasyonunun gözlendiği sanılıyor. oysa gerçekten açısal momentum kuantize olmuş olsa neden sadece iki kesik çizgi olsun? asıl mesele gümüş atomlarının simetrisinden ötürü açısal momentumlarının olmayışı. bu yüzden ekranda gözlenen kesikli iki çizgi atomların başka bir etkileşiminden kaynaklanıyor olmalı. işte bu yeni ve daha önce hiç bilinmeyen etkileşime spin adı veriliyor.

    spin quantum mekaniksel parçacıkların bir tür manyetik alanla etkileşimi. örneğin elektron parçacığı manyetik alanla iki şekilde etkileşebiliyor. bu iki çeşit etkileşim "spin-up" ve "spin down" olarak adlandırılmış. parçacığın spini tıpkı sahip olduğu yük gibi içsel bir özelliği ve klasik mekanikte bir karşılığı yok. klasik mekanikteki spin'in kuantum spinle zerre alakası yok.

    bu deneyi ilginç kılan bir başka yönü ise manyetik alandan geçen gümüş atomların fizikçilerin içtiği ucuz sigara sayesinde ekranda görülebilmiş olması. bu durumu anlatan çok eğlenceli bir makale var. (bkz: stern and gerlach: how a bad cigar helped reorient atomic physics) şöyle ki, gerlach gümüş atomlarını fırından salıyor ve ekrana bakınca hiç bir iz göremiyor. sonra stern yaklaşıyor ekrana yakından bakıyor, ve fark ediyor ki ekranda iki küçük çizgi belirmiş. anlıyor ki, içtiği ucuz puroda bolca bulunan sülfür, stern'in ekrana doğru soluması ile ekranda olmasına rağmen seçilemeyen gümüş atomları ile reaksiyona girerek gümüş sülfat oluşturuyor. gümüş sülfatın rengi çok koyu olduğu için bir anda ekranda belirginleşiyor. böylece bu yüzyılın en önemli deneylerinden biri gerçekleşmiş oluyor.

    makaleye her yerden erişilebilir.

stern gerlach deneyi hakkında bilgi verin