Fisico tedesco, naturalizzato americano. Professore
nelle università di Francoforte (1914-21), Rostock (1921-22) e Amburgo
(1923-33), si trasferì in seguito negli Stati Uniti, dove insegnò
al Carnegie Institute of Technology di Pittsburg. Fu insignito del premio Nobel
per la fisica nel 1943 per le sue ricerche sulla velocità delle
particelle atomiche e la materializzazione dei fotoni. Si occupò
principalmente di termodinamica, fisica molecolare e fisica quantistica; per
primo riuscì a misurare direttamente la velocità delle molecole
(1920), ottenendo valori in accordo con i valori teorici, e verificò la
validità della legge maxwelliana di distribuzione delle velocità
(1922). Insieme a W. Gerlach (1921) effettuò importanti esperimenti sulle
proprietà magnetiche degli atomi, misurando per la prima volta un momento
magnetico atomico e dimostrando la quantizzazione spaziale del momento angolare
(Sohrau, Polonia 1888 - Berkeley 1969). ║
Esperienza di S. e
Gerlach: primo esperimento che ha permesso di determinare il momento
magnetico di un atomo.
S. e Gerlach ne dimostrarono la quantizzazione
spaziale misurando la deflessione che un raggio atomico subisce in un campo
magnetico non uniforme. Il momento magnetico di un dato atomo può essere
pensato come associato a un magnete di dimensioni molto piccole, ma finite:
posto in un campo uniforme, esso non subirà deviazioni, poiché la
forza che agisce sul polo nord è uguale e contraria a quella che agisce
sul polo sud. Quando, invece, il campo magnetico è variabile nel tempo o
nello spazio, il centro d'inerzia del magnete viene sottoposto a una coppia di
forze, come nel caso precedente, e ad una forza risultante dalle diverse
interazioni dei due poli che provoca un'accelerazione nella direzione del campo
magnetico. Per ottenere una deviazione significativa occorre che la
disomogeneità del campo magnetico sia molto sensibile anche per distanze
aventi ordine di grandezza delle distanze atomiche (10
-6 mm).