Verificación experimental de Maxwell-Boltzmann

En esta animación pueden ver claramente cómo funciona el selector de velocidades, un aparato con el que se puede verificar experimentalmente la distribución de Maxwell-Boltzmann. La idea es, primero, dejar escapar las moléculas de un gas por un pequeño orificio y luego hacer pasar el haz por otro orificio, de forma que sólo queden partículas que se mueven en una determinada dirección. Ésta es, a grandes rasgos, la técnica de los haces moleculares, que fue desarrollada por Otto Stern (el de la foto) y aplicada a muchas cosas, entre ellas la comprobación experimental de la distribución de Maxwell-Boltzmann (que es el tema de este post) y la naturaleza del spin (en el famoso experimento de Stern y Gerlach). Stern ganó el Nobel en 1943 por el desarrollo de esta técnica y sus aplicaciones, acá tienen su charla Nobel, donde cuenta estas cosas. Bueno, volviendo al tema: una vez se tiene un haz colimado de partículas, se lo hace pasar por esa especie de hélice que aparece en la animación, que selecciona sólo las partículas que se mueven a una cierta velocidad (que depende de la velocidad angular de la hélice). Así uno puede contar cuántas partículas del gas se mueven a cada velocidad, y a partir de ahí hacer un histograma y compararlo con la distribución de Maxwell-Boltzmann. Este ingenioso truco, de hecho, ya había sido usado previamente por Fizeau, en el siglo XIX, para medir la velocidad de la luz.