Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 64 стр.

           6. Идеи квантования энергии и других
                    физических величин
    В 1861–1873 гг. Джеймс Клерк Максвелл, опираясь на ги-
потезу о взаимосвязи переменных электрического и магнитно-
го полей, создал систему уравнений для электродинамики,
названную его именем. Эти уравнения подтвердили предполо-
жения о существовании электромагнитных волн. Электромаг-
нитная волна – это процесс распространения колебаний элек-
трического и магнитного полей в пространстве. Из уравнений
Максвелла следовало, что электромагнитные волны в вакууме
и воздухе распространяются со скоростью света: с = 3 ⋅ 108 м/c.
Это позволило Максвеллу сделать вывод о том, что свет тоже
является электромагнитной волной. Тепловое излучение нагре-
тых тел (по классической электромагнитной теории) может
считаться набором электромагнитных волн различной длины λ,
непрерывно излучаемых атомами нагретого тела – осциллято-
рами. Однако попытки Д. Рэлея и Д. Джинса в 1900 г. объяс-
нить закон теплового излучения, открытый Й. Стефаном и Л.
Больцманом, привели к парадоксу, называемому «ультрафио-
летовой катастрофой».
    И только Макс Планк в 1900 г., не зная еще устройства
атома, теоретически объяснил законы теплового излучения,
получив прекрасное совпадение с экспериментальными дан-
ными. Для этого он выдвинул совершенно новую – квантовую
гипотезу излучения осцилляторов.
    По гипотезе Планка, осциллятор излучает энергию не не-
прерывно, а порциями – квантами, с энергией каждого ε = hν,
2 hν, 3 hν, ... или кратными ε, где h – постоянная, названная по-
стоянной Планка (h = 6,62 ⋅ 10–34 Дж ⋅ c); ν – частота, связанная
с длиной волны λ и скоростью света с соотношением ν = с/λ.
    В 1905 г. А. Эйнштейн применил квантовую гипотезу
Планка для поглощения излучения веществом, объяснив законы
внешнего фотоэффекта, которые классическая электродинами-
ка не могла объяснить.
    В начале ХХ в. идеи квантования энергии распространи-
лись на квантование других физических величин.
    Так, для объяснения устойчивости атомов Н. Бору при-
шлось выдвинуть постулат квантования орбитального мо-
                               64