В експерименті спостерігалось не тільки зміщення зображення щілини, а й розпливання його (порівняйте смужки 1 і 2 на мал. 9), зумовлене різницею швидкостей атомів Аргентуму. Як випливає з формули (6.1), атоми, що рухаються повільніше, зміщуються більше, ніж ті, які рухаються швидко. За температури розжарення нитки приблизно 1200 С середня швидкість атомів Аргентуму виявилась рівною приблизно 500 м/с. Вимірювання, проведені з іншими металами, дали такі самі результати.

Пізніше дослід Штерна багато разів повторювали і вдосконалювали, було запропоновано й інші методи вимірювання швидкостей молекул. Для прикладу наведемо значення середніх швидкостей молекул деяких газів (у м/с) за температури ОСі нормального атмосферного тиску:

азот 454 гелій 1200

водень  1693 кисень 425

вуглекислий газ 362 пара води 566

Як бачимо, швидкості молекул газів за нормальних умов дуже великі. Молекули рухаються швидше, ніж поширюється звук у повітрі (швидкість звуку в повітрі за нормальних умов — 330 м/с), а частинки такого легкого газу, як водень, рухаються вдвічі швидше за кулю, випущену з гвинтівки.

Результати досліду Штерна ми переносимо на рух молекул повітря, оскільки пара срібла є таким самим газом, як і звичайне повітря.

Але якщо швидкості руху молекул такі великі, то як пояснити малу швидкість дифузії речовин, зокрема повільне поширення запахів у спокійному повітрі? Ми знаємо, що в 1 см³ газу міститься величезне число молекул. І ще не встигне молекула пролетіти кілька мільйонних частин сантиметра, як стикається з іншою, її швидкість різко змінюється за модулем і напрямом. Так, за нормальних умов кожна молекула азоту і кисню протягом 1 с зазнають близько 7,5 млрд зіткнень з іншими молекулами і описують у повітрі траєкторію більш вигадливу, ніж траєкторія броунівської частинки.

Звернемо увагу, що в досліді Штерна швидкість молекул можна визначати за різних температур, змінивши розжарення нитки, з якої відбувається випаровування речовини. Виявляється, з підвищенням температури швидкість молекул збільшується. Це дає змогу дати молекулярно-кінетичне визначення абсолютної температури, яке буде розглянуто пізніше.

? 1. Чому в досліді Штерна повітря з циліндрів відкачувалося до високого вакууму? 2. Зображення щілини в досліді Штерна виявлялося розмитим. Про що це свідчить?