Strona główna | Mapa serwisu | English version
 
Max Planck
Nowożytność > Max Planck
Max Planck
(23.04.1858 - 4.10.1947)

Narodowość: Niemiec
Nagroda Nobla: 1918 r.

Pod koniec XIX wieku Max Born stwierdził, że fizyka się już właściwie skończyła. Pozostał do rozwiązania tylko problem widma promieniowania ciała doskonale czarnego i kilka drobnych. Ciało doskonale czarne, to pojęcie wyidealizowane, określające ciało całkowicie pochłaniające fale elektromagnetyczne o każdej długości fali i mające największą zdolność emisyjną. Dobrym przykładem ciała prawie doskonale czarnego jest piec, w którym palą się węgle (najlepiej wnęka z bardzo małym otworem na zewnątrz, by prawdopodobieństwo emisji promieniowania, które tam wpadło było znikome, bo zostaje one prawie całkowicie pochłonięte wskutek wielokrotnych odbić wewnątrz).

Max Planck zasłynął jako ten, który podał poprawną teorię, wyjaśniającą wyznaczane widma ciała doskonale czarnego dla danej stałej temperatury. Fizyka klasyczna nie potrafiła rozwiązać pomyślnie tego problemu. Klasyczny rozkład promieniowania doskonale czarnego uchwycony przez tzw.
prawo Rayleigha

Przewiduje ono absurdalnie, że im większa częstość drgań fali elektromagnetycznej, tym większa jest związana z nią emitowana energia. Oznaczałoby to, że zwykły piec emituje ogromną energię z zakresu promieniowania roentgenowskiego. Jest to niezgodne z faktami. Piece nie są śmiertelnie niebezpieczne. Potrzebny był czynnik „obcinający” duże częstotliwości.

Aby otrzymać poprawną teorię, Planck musiał założyć, że cząsteczki ciała emitują fale elektromagnetyczne dla każdej częstotliwości ν tylko w określonych porcjach (hν), zwanych kwantami energii i w ich wielokrotnościach.

Teraz funkcja ta dla dużych częstotliwości zanika (mianownik szybko rośnie) i ma maksimum zależne od temperatury.
Funkcję ex rozwija się w szereg potęgowy następująco:

ex = 1 + x + x2/2 + x3/6 + ..... + xn/n!

Tylko w zakresie małych częstości ν i wysokich temperatur (mała wartość x = hν/kT) przyjąć możemy przybliżenie ex ≈ 1 + x:

ehν/kT ≈ 1 + (hν/kT)

Jak można sprawdzić, prawo promieniowania Plancka przechodzi wtedy w prawo Rayleigha.

Max Planck przedstawił swoją teorię 14 grudnia 1900 r. Jest to data narodzin mechaniki kwantowej i bynajmniej nie był to koniec fizyki, lecz początek jej rozkwitu.
Strona Ewy Izdebskiej 2c
Poczet Fizyków