Физика > Квантовая гипотеза Планка и излучение черного тела
Узнайте, в чем состоит гипотеза Планка о квантах – мощность, энергия и спектр излучения черного тела. Читайте, как выглядит постоянная и формула Планка.
Черное тело создает излучение. Планк описал его, предположив, что имеет дело с квантами.
Задача обучения
- Рассмотрите предположение Макса Планка, характеризующее лучи черного тела.
Основные пункты
- В тепловом балансе черное тело создает электромагнитные лучи.
- Излучение характеризуется определенным спектром и интенсивностью, основывающихся исключительно на температурном показателе тела.
- В 1901 году Макс Планк сумел точно описать излучение, предположив, что имеет дело с квантами.
- Его квантовая гипотеза стала новаторской работой.
Термины
- Постоянная Планка – квант действия в квантовой механике с единицей углового момента.
- Черное тело – идеализированный физический объект, поглощающий все поступающие электромагнитные лучи.
- Спектральное излучение – вычисление количества лучей, проходящих или созданных с поверхности и попавших в конкретный угол.
Давайте разберемся в чем состоит гипотеза Планка о квантах. При тепловом балансе черное тело выпускает электромагнитные лучи – излучение абсолютно черного тела. Отличается характерным непрерывающимся частотным спектром, основывающимся исключительно на температурном показателе тела. В 1901 году Макс План сумел точно охарактеризовать лучи, предположив, что столкнулся с квантами. Его квантовая гипотеза стала новаторской и первым шагом в появлении современной физики.
Объяснение характеристик излучения черного тела стало главным камнем преткновения для теоретической физики конца 19-го века. Основанные на классических теория прогнозы не могли объяснить спектры излучения черного тела, которые проявлялись в экспериментах. С проблемой разобрался Макс Планк в 1901 году, создав закон излучения черного тела. Он сказал, что электромагнитное излучение формируется в квантах. Формула квантовой гипотезы Планка записывалась как:
(B – спектральное излучение поверхности черного тела, T – его абсолютная температура, λ – длина волны излучения, kB – постоянная Больцмана, h – постоянная Планка, c – световая скорость). Эта формула объясняет спектры черного тела. Квантовая гипотеза Планка – один из главных прорывов в современной физике. Неудивительно, что он впервые ввел постоянную Планка h = 6.626 × 10-34 Дж⋅с.
Теперь вы знаете, в чем заключается гипотеза Планка и как выглядит энергия и спектр излучения абсолютно черного тела. Отметьте, что спектральное излучение основывается на двух переменных: длина волны и температурный показатель. Излучение обладает определенным спектром и интенсивностью, основывающихся исключительно на температуре. Законы излучения черного тела Планка отлично характеризуют радиационные свойства объектов.
Раздел Физика |
|||||
Обзор | |||||
Ранний атом |
|
||||
Атомная физика и квантовая механика | |||||
Приложения атомной физики | |||||
Многоэлектронные атомы |