Rwv5K3aoGEs8G
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) nie odzwierciedla zjawiska fizycznego a raczej jest pewną artystyczną wizją promienia światła uwięzionego w kuli. Kula ma otwór, przez który wpada promień narysowany w postaci niebieskiej strzałki. Grot strzałki opiera się na wewnętrznej ścianie, która jest czarna. Promień odbija się kilkakrotnie od ścianek. Kula narysowana jest na wierzchu jasnym kolorem, a w środku wypełniona barwą szarą. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Prawo Plancka".

Prawo Plancka

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Czy to nie ciekawe?

Pod koniec XIX wieku wśród wielu naukowców panowało przekonanie, że fizyka jest nauką kompletną i bardzo niewiele zostało do zbadania. Znano, owszem, kilka efektów, których nie potrafiono wytłumaczyć na gruncie istniejących teorii, jednakże duża część środowiska fizyków traktowała je jako mało ważne problemy, które prędzej czy później znajdą wyjaśnienie pasujące do istniejącego obrazu świata. Wśród nierozwiązanych problemów było m.in. widmo promieniowania ciała doskonale czarnego.

Próbę wyjaśnienia rozkładu natężenia promieniowania emitowanego przez ciało doskonale czarne na gruncie fizyki klasycznej podjęli John Rayleigh i James Jeans. Doprowadziło to ich do wyrażenia, które dobrze opisywało kształt widma promieniowania ciała doskonale czarnego dla dużych długości fali, jednak zupełnie błędnie dla fal krótkich.

Poprawny opis rozkładu natężenia promieniowania ciała doskonale czarnego przedstawił Max Planck. Prawdziwą rewolucję zapoczątkowało jednak teoretyczne wyprowadzenie wzoru. Założenia, które przyjął Planck, doprowadziły do powstania nowego rozdziału w fizyce, z czasem nazwanego mechaniką kwantową.

Twoje cele

W tym e‑materiale:

  • Dowiesz się, jaka jest postać prawa Plancka,

  • Poznasz założenia przyjęte przez Plancka,

  • Zrozumiesz, że założenia te były częściowo sprzeczne z ówczesną wiedzą,

  • Wyznaczysz wartość kwantu energii klasycznego oscylatora harmonicznego,

  • Zastosujesz równanie Plancka do wyznaczenia natężenia promieniowania ciała doskonale czarnego dla jednej długości fali.

Przeczytaj