3. Гипотеза Планка

3. Гипотеза Планка

Как мы видели, причиной «ультрафиолетовой катастрофы» является положение классической физики о том, что излучение непрерывно и поэтому его поглощение и излучение веществом может происходить порциями со сколь угодно малой энергией.

Значит, чтобы избежать «ультрафиолетовой катастрофы», необходимо было допустить, что излучению, как и веществу, свойственна дискретность, то есть что электромагнитное поле поглощается и излучается веществом отдельными порциями, причем энергия этих порций не может быть сколь угодно малой.

Именно такое предположение и сделал в 1900 году немецкий физик Макс Планк. Высказанная им гипотеза гласит:

свет излучается и поглощается веществом не непрерывно, а дискретно, то есть отдельными порциями - квантами (см. рис. 24.3), причем энергия кванта 3. Гипотеза Планка 1 и частота излучения 3. Гипотеза Планка 2 связаны соотношением 3. Гипотеза Планка 3.

Коэффициент пропорциональности 3. Гипотеза Планка 4 назвали постоянной Планка. Измерения показали, что 3. Гипотеза Планка 5

Выводы, следующие из гипотезы Планка, прекрасно согласовались с опытом. Но эта гипотеза не имела серьезного теоретического обоснования, и поэтому многие ученые (в их числе - и сам Планк) рассматривали ее только как «рабочую гипотезу», удобную для того, чтобы систематизировать опытные данные.

Однако развитие науки показало, что гипотеза Планка оказалась не «рабочей гипотезой», а предвестником революции в физике. Как вы скоро увидите, она привела к рождению новой теории света и вещества - квантовой механике.

3. Гипотеза Планка 6

3. Гипотеза Планка 7

Макс Планк

(1858-1947)

Рис. 24.3. Свет излучается и поглощается квантами .

Физический смысл гипотезы Планка раскрыл Альберт Эйнштейн, предположив, что свет обладает корпускулярными свойствами - то есть свойствами частиц.

Частицы света впоследствии назвали фотонами.

Предположение Эйнштейна позволило объяснить уже знакомое вам явление фотоэффекта, о чем мы подробнее расскажем в следующем параграфе.



Квантовая физика.