Планктың кванттық гипотезасы.Энергия кванты. Планк тұрақтыс

Классикалық физика тұрғысынан Рэлей-Джинс формуласының тәжірибеден алшақтығы классикалық физика көріністеріне қайшы келетін қандай да бір заңдылықтардың болуына нұсқайды. Эксперимент деректерінен үйлесетін дұрыс ƒ(ω,T) функ-н 1900 ж М.Планк тапты.Бұл үшін оған кезкелген жүйе энергиясы үздіксіз өзгере алады деген классикалық физикаға жат жорамал жасады.Планк жорамалына сәйкес осциллятор энергияны үздіксіз емес,белгілі жеке үлестер –кванттар түрінде шығарады.ал квант энергиясы сәуле жиілііне пропорционал болады: ε_0 = ћω (1) Пропорциялық коэфф-т ћ кейіннен планк тұрақтысы д.а.Электромагниттік сәуле кванттармен шығарылатындықтан, осциллятор энергиясы тек энергияның элементар үлесі ε_0 -ге еселі дискретті мәндер қабылдай алады.ε= nε_0=nћω,n=1,2,3. Жылулық сәуле энергиясының тығыздығын береді. ρ(ω,T)=ћω^3 /π^(2 ) с^3 *1/ exp(ћω/kT)-1; (1)
ƒ(ω,T)=ћω^3/4π^2 с^2 *1/exp(ћω/kT)-1
(2) немесе φ(λ,T)=(ћc^2)/λ^5 *1/exp[2πћc/(kTλ)] -1 (3)
(1) ж/е( 2,3) өрнектері Планк формуласы д.а. Өз гипотезасын термодинамика ж/е электрдинамика заңдарымен сәйкестендіру үшін Планк гармоникалық осциллятор шығаратын жиілігі ν квант энергиясы ε=hν=ћω; өрнегімен анықталады.Мұндағы, ω=2πν -циклдық жиілік,h=2πћ -унииверсал тұрақты,Планк тұрақтысы д.а. h=6,625•〖10〗^(-34) Дж•с ћ=1,054•〖10〗^(-34) Дж•с; Энергия кванты –зат шығаратын н/е жұтатын энергияның шектік үлесі,мұның шамасы ωсәуле жиілігіне пропорционал.Кванттың энергия мөлшері оның негізгі сипаттаммасы болып табылады.Квант энергиясының шамасы жарықтың қасиетін анық-ды.Монохрамат жарық ағыны энергиялары бірдей кванттардан тұрады.Фотон энергиясы қаншалықты үлкен б/са,соншалықты оның массасы үлкен болады,соншалықты жарықтың кванттық қасиеттері айқын білінеді.