Квантовая механика и квантовая химия. Экспериментальные основы квантовой механики. Кондрашин В.Ю. - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

10
излучением больших длин волн».
1.3. Формула М. Планка
К концу XIX столетия существовали две формулы, каждая из которых
соответствовала экспериментальным данным в ограниченном участке спектра,
но ни одна из них не описывала всю экспериментальную кривую. Среди
физиков, пытавшихся найти явный вид функции u
λ
или u
ν
, который
согласовывался бы с экспериментальными данными, был немецкий физик-
теоретик Макс Планк
1
. В октябре 1900 г. ему удалось найти сначала чисто
эмпирически формулу, которая хорошо согласовывалась с опытными данными,
и в двух предельных случаях (для длинных и для коротких волн)
соответственно переходила в формулу РэлеяДжинса или в уравнение Вина:
5
/
1
bT
a
u
e
λ
λ
λ
=
, (1-11)
где и - коэффициенты, получаемые эмпирическим путем.
М. Планк понимал, что полученное им соотношение являлось «лишь счастливо
обнаруженной интерполяционной формулой». Позднее немецкий ученый
писал: «…с самого дня ее установления передо мной возникла задача
отыскать ее подлинный физический смысл». В результате нескольких недель
напряженнейшей работы на основе чрезвычайно смелой гипотезы М. Планку
удалось придти к новой формуле, которая была обнародована на заседании
Немецкого физического общества 14 декабря 1900 года. М. Планк предложил
невозможную с точки зрения классической физике гипотезу: энергия
макроскопических систем может принимать только определенные, дискретные
значения, а электромагнитное излучение испускается и поглощается только
порциями - квантами (первоначально немецкий ученый назвал их элементами
энергии). При выводе своей формулы Планк схематизировал излучающие
материальные центры, рассматривая их как линейные гармонические
осцилляторы всевозможных частот, несущие электрический заряд, при
посредстве которого они могут обмениваться энергией с окружающим
электромагнитным полем. Современная формулировка гипотезы, которую
1
ПЛАНК (Planck) Макс (1858-1947), немецкий физик, один из основоположников квантовой
теории, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1913 г.) и почетный член АН
СССР (1926 г.). В 1900 г. ввел понятие о кванте действия (постоянная Планка) и, исходя из
идеи квантов, вывел закон
излучения, который был назван его именем. Труды по
термодинамике, теории относительности, философии естествознания. Нобелевская премия
(1918 г.).
                                           10
излучением больших длин волн».

    1.3. Формула М. Планка

    К концу XIX столетия существовали две формулы, каждая из которых
соответствовала экспериментальным данным в ограниченном участке спектра,
но ни одна из них не описывала всю экспериментальную кривую. Среди
физиков, пытавшихся найти       явный вид функции uλ или uν, который
согласовывался бы с экспериментальными данными, был немецкий физик-
теоретик Макс Планк1. В октябре 1900 г. ему удалось найти сначала чисто
эмпирически формулу, которая хорошо согласовывалась с опытными данными,
и в двух предельных случаях (для длинных и для коротких волн)
соответственно переходила в формулу Рэлея – Джинса или в уравнение Вина:
               aλ −5
        u λ = b / λT    ,                                     (1-11)
             e       −1
   где и - коэффициенты, получаемые эмпирическим путем.
М. Планк понимал, что полученное им соотношение являлось «лишь счастливо
обнаруженной интерполяционной формулой». Позднее немецкий ученый
писал: «…с самого дня ее установления передо мной возникла задача –
отыскать ее подлинный физический смысл». В результате нескольких недель
напряженнейшей работы на основе чрезвычайно смелой гипотезы М. Планку
удалось придти к новой формуле, которая была обнародована на заседании
Немецкого физического общества 14 декабря 1900 года. М. Планк предложил
невозможную с точки зрения классической физике гипотезу: энергия
макроскопических систем может принимать только определенные, дискретные
значения, а электромагнитное излучение испускается и поглощается только
порциями - квантами (первоначально немецкий ученый назвал их элементами
энергии). При выводе своей формулы Планк схематизировал излучающие
материальные центры, рассматривая их как линейные гармонические
осцилляторы всевозможных частот, несущие электрический заряд, при
посредстве которого они могут обмениваться энергией с окружающим
электромагнитным полем. Современная формулировка гипотезы, которую

1
  ПЛАНК (Planck) Макс (1858-1947), немецкий физик, один из основоположников квантовой
теории, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1913 г.) и почетный член АН
СССР (1926 г.). В 1900 г. ввел понятие о кванте действия (постоянная Планка) и, исходя из
идеи квантов, вывел закон излучения, который был назван его именем. Труды по
термодинамике, теории относительности, философии естествознания. Нобелевская премия
(1918 г.).