Гипотеза Планка о световых квантах. Формула Планка.

0
198
литература

Цель: ознакомить с новым разделом квантовой физики. Сформулировать гипотезу Планка. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Изучение нового материала

В конце XIX в. многие ученые считали, что развитие физики за­вершилось по следующим причинам:

1. Больше 200 лет существуют законы механики, теория всемир­ного тяготения.

2. Разработана молекулярно-кинетическая теория.

3. Подведен прочный фундамент под термодинамику.

4. Завершена максвелловская теория электромагнетизма.

5. Открыты фундаментальные законы сохранения (энергии, им­пульса, момента импульса, массы и электрического заряда).

В конце XIX – начале XX вв. открыты:

В. Рентгеном – Х-лучи;

А. Беккерелем – явление радиоактивности;

Дж. Томсоном – электрон.

Однако классическая физика не сумела объяснить эти явления.

Теория относительности А. Эйнштейна потребовала коренного пересмотра понятий пространства и времени. Специальные опыты доказали справедливость гипотезы Д. Максвелла об электромагнит­ной природе света. Можно было предположить, что излучение элек­тромагнитных волн нагретыми телами обусловлено колебательным движением электронов. Но это предположение нужно было подтвер­дить сопоставлением теоретических и экспериментальных данных.

Для теоретического рассмотрения законов излучений использо­вали модель абсолютно черного тела, т. е. тела, полностью погло­щающего электромагнитные волны любой длины. Австрийские фи­зики И. Стефан и Л. Больцман экспериментально установили, что полная энергия, излучаемая за 1 с абсолютно черным телом с едини­цы поверхности пропорциональная четвертой степени абсолютной температуры:

Е = оТ

Закон был назван законом Стефана-Больцмана. Он позволил вы­числить энергию излучения абсолютно черного тела по известной температуре. По заданным значениям температуры интенсивность излучения черного тела максимальна и соответствует определенному значению длины волны.

Немецкий физик В. Вин обнаружил, что при изменении темпера­туры длина волны, на которую приходится

Используя законы термодинамики В. Вин получил закон распре­деления энергии в спектре черного тела, который совпадает с экспе­риментальными результатами.

Английский физик Дж. Рэлей сделал попытку более строгого тео­ретического вывода закона распределения энергии. Его закон приво­дит к хорошему совпадению с опытами в области малых частей. По этому закону интенсивность излучения должна возрастать на

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь