




STAŁA PLANCKA
Ciało doskonale czarne jest to ciało pochłaniające całe docierające doń
promieniowanie. Ciało takie ma również największą spośród wszystkich ciał w tej samej
temperaturze zdolność emisji promieniowania. W XIX wieku naukowcy badali
promieniowanie różnych ciał i określili zależność zdolności emisji od długości emitowanej fali i
temperatury ciała, które jest emiterem (rys).
Kształt krzywej zależy od temperatury. Dla temperatur wyższych krzywa osiąga
wyższe wartości, a jej maksimum przesuwa się w kierunku fal krótszych. Zależność pomiędzy temperaturą
ciała (T), a długością fali (
max), dla której funkcja osiąga maksimum dana jest wzorem:
(1)
gdzie C = 2,898*10-3m*K
Tak więc
max jest wprostproporcjonalne do odwrotności temperatury.
Łatwo można zależność tą uświadomić sobie na przykładzie rozgrzewania metalowego pręta. Na początku
rozgrzewania maksimum będzie przypadało na niewidzialne fale podczerwone. Następnie maksimum przypadnie
na fale czerwone - pręt będzie żarzył się na czerwono. Przy dalszym ogrzewaniu maksimum przesunie się w
kierunku fal krótszych. W końcu pręt stanie się biały, gdyż będzie emitował promieniowanie podczerwone
i cały zakres promieniowania widzialnego.
Krzywa opisująca emisję ciała doskonale czarnego uzyskano na drodze doświadczalnej.
Zjawiska tego nie można było wytłumaczyć na podstawie praw Maxwella.
Nie tłumaczyły go żadne klasyczne prawa fizyczne.
W 1900 roku Max Planck podał nową teorię promieniowania. Zaproponował on pogląd,
iż atomy i cząsteczki wysyłają promieniowanie nie w sposób ciągły, ale w postaci porcji energii
zależnych jedynie od częstotliwości fali. Zależność porcji energii od cząstotliwości fali (v) dana jest
wzorem:
(2)
gdzie h - stała nazwana stałą Plancka wynosząca 6,62*10-34J*s
Pojedyńcza porcja energii została nazwana
kwantem. Teoria ta dobrze opisywała otrzymaną na drodze
doświadczalnej krzywą. Wielkość h stała się podstawową wielkością wykorzystywaną w fizyce kwantowej.
NOWA WIELKA TEORIA - KWANTY


