Гипотеза и формула Планка. Планка. На основе этой гипотезы он предложил теоретический вывод соотношения между температурой тела и испускаемым этим телом излучением — формулу Планка. Позднее гипотеза Планка была подтверждена экспериментально. В Берлине Планк провел только два семестра. Гипотеза Планка о квантах.

Журнал, который вы сейчас держите в руках, обязан своим названием немецкому физику Максу Планку (1858-1947). Такой воистину катастрофической была ситуация, когда Планк занялся теорией излучения. Он быстро оценил всю глубину работы Планка и стал развивать ее в различных направлениях. В квантовой физике для удобства написания некоторых формул часто пользуются величиной \(~\hbar = \frac{h}{2\pi}\) = 1,054·10-34 Дж·с, которую также называют постоянной Планка.

Пионеры атомного века

Формула Планка — выражение для спектральной плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела, которое было получено Максом Планком. При этом дырки из p-области инжектируются в n-область p-n перехода, а электроны из n-области инжектируются в p-область полупроводника.

За семь лет до открытия Планка Генрих Герц в своей «Механике» подчеркнул значение этого принципа как обязательной основы любого исследования природы. Но если в разработке квантовой теории принимали участие многие исследователи, то ее происхождение связано только с именем Макса Планка. Планк покинул родной город в девятилетнем возрасте, когда его отец был приглашен в Мюнхенский университет.

Шесть семестров Макс Планк добросовестно занимался изучением математики и физики в Мюнхенском университете. Наибольшую пользу наряду с трудами Гельмгольца и Кирхгофа принесли Планку работы по термодинамике Клаузиуса, пионера в области теории теплоты. Сочинения этого крупного исследователя привлекали Планка также ясностью и убедительностью изложения. В докторской диссертации Планка рассматривался вопрос о необратимости процессов теплопроводности.

Первая работа Планка, которая далеко обогнала развитие науки, была либо не замечена, либо отвергнута физиками-современниками

Понятие «квант» он ввел в 1900 году, определив тем самым XX век как век квантовой физики. Абсолютно черное тело, по определению, это тело, которое поглощает все падающее на него излучение и ничего не отражает.

Следующим этапом в исследовании теплового излучения было открытие закона Стефана—Больцмана. Хотя этот закон и определяет полную энергию спектра, вопрос о распределении энергии в спектре излучения (по частотам) он не рассматривает. Первый ответ на этот вопрос дал В.Вин (1864-1928), который в 1893 году установил, что максимум излучения в спектре абсолютно черного тела с увеличением температуры смещается в сторону больших частот.

Сам Планк считал свои заслуги весьма скромными

Исходя из классических представлений о равномерном распределении энергии по степеням свободы, они получили формулу распределения энергия излучения в спектре в зависимости от температуры. Экспериментаторы тщательно сверили новую формулу с данными своих измерений и получили разительное совпадение. Почти два месяца Планк пытался получить угаданную им формулу, оставаясь на позициях классической физики, но не достиг успеха. Подобные счастливые догадки, — скажет потом Х.Лоренц, — есть удел тех, кто заслужил их тяжелой работой и глубокими размышлениями».

Но в целом это действовало как нечто заученное наизусть, сухое и однообразное

Гениальная мысль, осенившая Планка, по-прежнему представлялась остроумной догадкой, позволявшей просто улучшить теорию одного из физических явлений. Ультрафиоле́товая катастро́фа — физический термин, описывающий парадокс классической физики, состоящий в том, что полная мощность теплового излучения любого нагретого тела должна быть бесконечной. По сути этот парадокс показал если не внутреннюю противоречивость классической физики, то во всяком случае крайне резкое (абсурдное) расхождение с элементарными наблюдениями и экспериментом.

То есть сумма падений напряжения на внутреннем сопротивлении источника тока и на внешней цепи равна ЭДС источника. Оптические приборы — это устройства, в которых излучение какой-либо области спектра (ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной) преобразуется (пропускается, отражается, преломляется, поляризуется).

Микроскоп- это оптический прибор, показывающий в увеличенном виде очень мелкие, не видимые глазу, близко расположенные объекты. Фотоэффе́кт — это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения).

Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. В природе существует три вида фотоэффекта: внешний, внутренний и вентильный. Внешний фотоэффект используется в вакуумном фотоэлементе. Это катод. В центре баллона располагается кольцо — анод. Воздух из баллона выкачан.

Фоторезистор используется в фотореле. Это позволяет использовать фотоэлемент в люксметрах для определения освещенности. Такой процесс называется спонтанным излучением и является основным источником излучения в светодиодах.

Гипотеза, выдвииутая иа рубеже прошлого века Планком с поразительной быстротой развилась в то, что теперь называется квантовой теорией. Без этой подготовительной работы атомная теория, основывающаяся на знаменитом открытии Планка, была бы невозможна.

Читайте также: