Giả thuyết Planck về lượng tử tích điện là đưa thuyết tiến bộ về tính chất cách biệt (lượng tử) của tích điện bức xạ.
Bạn đang xem: Lượng tử năng lượng là gì
Nhà đồ gia dụng lý M. Planck (Đức) chỉ dẫn năm 1900.
Khủng hoảng tử ngoại: vào cuối thế kỷ XIX, các nhà trang bị lý gặp gỡ khó khăn khủng trong việc phân tích và lý giải dạng của vật dụng thị màn biểu diễn sự nhờ vào của năng suất phạt xạ đối chọi sắc của vật dụng đen tuyệt đối hoàn hảo vào cách sóng ánh sáng.
Dựa vào lý thuyết phát xạ cổ điển, bạn ta thấy rằng năng suất phân phát xạ đơn sắc của đồ đen hoàn hảo nhất phải xác suất với bình phương của tần số (tức là xác suất nghịch với bình phương của bước sóng). Như vậy, khi λ → 0 displaystyle lambda ightarrow 0
thì năng suất vạc xạ solo sắc ρ ( λ , T ) → ∞ displaystyle ho (lambda ,T) ightarrow infty . Điều này trọn vẹn mâu thuẫn với kết quả thực nghiệm. Fan ta hotline sự bất lực của kim chỉ nan phát xạ cổ điển trong trường vừa lòng này là sự khủng hoảng tử ngoại.Giả thuyết (định luật) Planck: Planck mang lại rằng nguyên nhân cơ bạn dạng dẫn tới việc thất bại của triết lý phát xạ cổ điển trong sự lý giải các công dụng thực nghiệm về sự bức xạ của vật black tuyệt đối, là quan liêu niệm sai lạc về độ béo của năng lượng mà một nguyên tử hoặc phân tử rất có thể trao thay đổi với bên ngoài, mỗi lần phát xạ hay kêt nạp bức xạ.
Xem thêm: Cần Tìm Việc Dọn Nhà Theo Giờ Tại Hà Nội, Vệ Sinh Tỉ Mỉ Sạch Sẽ
Theo mang thuyết Planck về lượng tử năng lượng, lượng tích điện mà một nguyên tử tuyệt phân tử trao đổi mỗi lần phát xạ hay kêt nạp bức xạ có mức giá trị hoàn toàn xác định, bằng
ε = h f , displaystyle varepsilon =hf,
|
|
|
|
(1)
ε displaystyle varepsilon
call là lượng tử năng lượng, f displaystyle f là tần số của bức xạ được phát ra tốt bị hấp thụ với ℎ là một trong hằng số. Trong tương lai người ta viết tên hằng số đó là hằng số Planck và đã khẳng định được đúng chuẩn giá trị của nó:h = 6 , 625.10 − 34 J . S displaystyle h=6,625.10^-34J.s
|
|
|
|
(2)
Công thức Planck về bức xạ nhiệt: xuất phát từ Giả thuyết Planck về lượng tử năng lượng nói trên, Planck đã thiết lập cấu hình được công thức màn trình diễn sự dựa vào của năng suất phân phát xạ đơn sắc của thứ đen tuyệt đối vào tần số f displaystyle f và ánh sáng ρ ( f , T ) displaystyle ho (f,T)
(hoặc vào cách sóng và ánh nắng mặt trời ρ ( λ , T ) displaystyle ho (lambda ,T) . Cách làm này được gọi là công thức Planck về bức xạ nhiệt, hay có cách gọi khác là định phương tiện bức xạ Planck, bao gồm dạng sau:ρ ( f , T ) = ( 2 π f 2 c 2 ) h f ( e x p h f / k T − 1 ) , displaystyle ho (f,T)=left(frac 2pi f^2c^2 ight)frac hf(exphf/kT-1),
|
|
|
|
(3)
hay
ρ ( λ , T ) = 2 π h c 2 λ 5 1 ( e x phường h c / λ k T − 1 ) , displaystyle ho (lambda ,T)=frac 2pi hc^2lambda ^5frac 1(exphc/lambda kT-1),
|
|
|
|
(4)
Hệ quả của bí quyết Planck về phản xạ nhiệt: từ phương pháp (3) và (4), ta rất có thể suy ra các định phép tắc về bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối. Độ trưng tích điện toàn phần RT của trang bị đen hoàn hảo và tuyệt vời nhất là
R T = ∫ 0 ∞ ρ ( f , T ) d f = σ T 4 displaystyle R_T=int limits _0^infty ho (f,T)df=sigma T^4
|
|
|
|
(5)
trong đó σ = 5 , 67.10 − 8 W / m 2 . K 4 displaystyle sigma =5,67.10^-8W/m^2.K^4
. Đó là định phép tắc Stefan-Boltzmann.Tính đạo hàm của ρ ( λ , T ) displaystyle ho (lambda ,T) theo λ displaystyle lambda
, ta thấy đạo hàm này triệt tiêu lúc λ = λ m a x displaystyle lambda =lambda _max , ứng với mức giá trị cực to của năng suất phát xạ solo sắc của vật đen tuyệt đối:λ = b T , displaystyle lambda =frac bT,
|
|
|
|
(6)
với b = 2 , 898.10 − 3 m . K displaystyle b=2,898.10^-3m.K
. Đó đó là định luật di chuyển Wien.Tài liệu tham khảo
J.P. Pérez, Thermodynamique, Fondements et applications, Masson, Paris, 1997.Oxford Dictionary of Physics, Alan Isaacs (Ed), Oxford University Press, New York, 2000.D. Haliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentals of Physics, John Wiley Inc., New York, 2014.Lấy tự “https://baoveangiang.com/index.php?title=Giả_thuyết_Planck_về_lượng_tử_năng_lượng&oldid=9295”