Теория квантовая излучения Планка

Н. Бор (1913) ввел в описание атома квантовую теорию излучения (М. Планк, 1900) и представление о дискретных (меняющихся скачками) энергетических состояниях электрона в атоме. Теория Бора для атома водорода выражена в трех постулатах, согласно которым электрон может вращаться вокруг ядра только по дозволенным, или стационарным (определенного радиуса), орбитам и при этом его энергия остается постоянной. Поглощение кванта энергии ку (у — частота колебаний, Я — постоянная Планка, равная 6,62-10 Дж-с) переводит электрон на более удаленную от ядра орбиту, и тот же квант излучается при его обратном перескоке. Главное квантовое число п, принимая целочисленные значения 1, 2, 3,. .., определяет номер орбиты или, соответственно, энергетический уровень, на котором находится электрон. Н. Бором были вычислены радиусы стационарных орбит и скорость двил<ения по ним электрона [c.74]

Выход из создавшегося положения был найден великим датским ученым Нильсом Бором в 1913 г. Он исходил из модели Резерфорда, опирался на учение Эйнштейна о световых квантах (1905) и на квантовую теорию излучения Планка (1900). Согласно по- [c.33]

Ранее (см. гл. XII) была рассмотрена энергия осциллятора по теории Бора—Зоммерфельда и было показано, что следствием уравнения (XX.1) является дискретный спектр энергии, что привело к формулам Планка для излучения абсолютно черного тела, а Эйнштейна и Дебая — для теплоемкости. Теория Бора — Зоммерфельда позволила объяснить основные черты спектра атомов. Линейность спектров являлась следствием дискретности энергий, а квантовые числа оказались непосредственно связанными с числами П в уравнении (XX. 1). [c.424]

Планк преодолел эту трудность лишь путем отказа от представлений классической механики. Чтобы упростить задачу, он предположил, что черное тело состоит из гармонических осцилляторов, т. е. маленьких заряженных Частиц, колеблющихся около своих положений равновесия благодаря силам, следующим закону Гука. Согласно классической теории, такие осцилляторы испускают или поглощают излучение, частота которого отвечает их собственной частоте, причем испускание или поглощение происходит непрерывно. Согласно же квантовой теории Планка, это поглощение или [c.9]

Число квантовых состояний частицы с соответствующей ей длиной волны X, находящейся в объеме V, равно, как было показано в гл. III, 4яК/ЗР. В случае световых квантов это число нри учете поляризации в двух плоскостях следует умножить на 2. Для электронов также необходимо введение множителя 2, так как каждый электрон может иметь два направления спина. Тогда мы приходим к выражению, даваемому теорией излучения Планка [c.59]

Большое влияние на последуюш,ее развитие учения о строении вещества оказало открытие квантовой природы лучистой энергии и разработка квантовой теории. В результате исследования закона распределения энергии в спектре температурного излучения (абсолютно черного тела) Планком было установлено, что испускание и поглощение атомом лучистой энергии происходит порциями е, которые были названы квантами. Из этих работ следовало, что в атоме имеются определенные уровни энергии и излучение или поглощение энергии атомом сопряжено со скачкообразным переходом электронов в различные энергетические состояния, отвечающие определенным уровням энергии. [c.16]

Квантовая теория света. В 1900 г, М, Планк показал, что способность нагретого тела к лучеиспусканию можно правильно количественно описать, только предположив, что лучистая энергия испускается и поглощается телами не непрерывно, а дискретно, т, е. отдельными порциями — квантами. При этом энергия Е каждой такой порции связана с частотой излучения соотношением, получившим название уравнения Планка [c.41]

Спектр атома водорода В противоположность сплошному излучению абсолютно черного тела эмиссионный спектр раскаленного газа содержит дискретные спектральные линии. Если в газе содержатся молекулы, то в спектре имеются группы близко расположенных линий, называемые полосами. Спектр газа может быть также изучен путем пропускания через него сплошного излучения от твердого тела. Излучение определенных длин волн поглощается таким образом, что на сплошном фоне появляются темные линии. Хотя целый ряд соотношений между длинами волн различных спектральных линий был найден эмпирически, но эти соотношения не были объяснены до тех пор, пока в 1913 г. Бор не предложил теорию, основанную на квантовой гипотезе Планка. [c.484]

Введение в физику постоянной Планка, как мы знаем, было событием огромного масштаба родилась новая, квантовая физика. Работа Эйнштейна, названная им Теория излучения Планка и теория удельной теплоемкости , по праву знаменует рождение квантовой теории твердого тела. [c.296]

А. Введение. Согласно квантовой теории Планка любое поглощение энергии атомом или молекулой приводит к переходу одного или нескольких электронов в состояние с более высокой энергией. При возвращении в низшее состояние электрон испускает фотон — квант электромагнитного излучения, энергия которого, Дж, равна [c.192]

В конце XIX в. стало ясно, что при помощи классической механики невозможно объяснить многие экспериментальные факты, относящиеся к поведению атомных систем. Мы уже ссылались на теплоемкости газов в гл. 9. В 1900 г. Планк при выводе уравнения для интенсивности излучения абсолютно черного тела предположил, что электромагнитное излучение квантовано. Идея Планка о квантовании была использована в 1905 г. Эйнштейном при интерпретации фотоэффекта и в 1924 г. де Бройлем для предсказания волновых свойств частиц. В 1913 г. Бор развил свою теорию строения атома водорода. В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер разработали квантовую механику. Квантовая механика имеет очень большое значение для понимания химии. [c.363]

В 1889 г. А. Г. Столетов открыл и исследовал явление, получившее название фотоэффекта. Заключается это явление в том, что под действием света из атомов металла вылетают электроны. Свет выбивает электроны из атомов, подобно тому как градины выбивают зерна из колосьев. Объяснить явление фотоэффекта оказалось возможным, только приняв положение о том, что свет является потоком частиц —- фотонов. Исходя из этого положения удобно рассматривать явление испускания и поглощения света. Квантовая теория излучения Планка хорошо сочетается с представлением о свете, как о потоке частиц, каждая из которых является носителем определенной минимальной для данного вида излучения порции — кванта энергии. [c.15]

Выход из создавшегося положения был найден великим датским ученым Нильсом Бором в 1913 г. Он исходил из модели Резерфорда, опирался на учение Эйнштейна о световых квантах (1905) и на квантовую теорию излучения Планка (1900). Согласно последней, вещества поглощают и излучают энергию отдельны- [c.24]

Теория строения атома водорода по Бору. На основе модели Резерфорда, учения Эйнштейна о световых квантах (1905), квантовой теории излучения Планка (1900) в 1913 г. датским физиком Н. Бором была предложена теория строения атома водорода. Эта теория позволила объяснить свойства атома и в первую очередь происхождение линий спектра. Бор предположил, что движение электрона в атоме ограничено индивидуальной устойчивой орбитой. До тех пор, пока электрон находится на этой орбите, он не излучает энергии. Если длина круговой орбиты радиусом г равна 2л/ , то условие устойчивости орбиты следующее [c.12]

Такая ситуация возникла в начале нынешнего века в физике при изучении излучения абсолютно черного тела. Впоследствии эта ситуация получила название ультрафиолетовой катастрофы. При применении принципов классической физики к проблеме излучения абсолютно черного тела возникали явно абсурдные результаты предсказывался так называемый закон Релея, согласно которому интенсивность излучения при любой температуре растет как квадрат частоты. Это предсказание означало, что абсолютно черное тело при любой температуре таит в себе бездну рентгеновских лучей Чтобы согласовать теоретическое рассмотрение с экспериментальными результатами, М. Планком было введено представление о квантовании энергии излучения. После безуспешных попыток вывести это представление из принципов классической физики, оно стало рассматриваться в качестве фундаментального принципа природы и было положено в основу новой физической теории — квантовой механики. [c.111]

Нильс Бор (родился в Копенгагене в 1885 г.) был учеником Резерфорда и в своих работах широко использовал предложенную Резерфордом модель атома, а также разработанную Максом Планком в 1900 г. квантовую теорию испускания света и развитые Эйнштейном теории квантовой структуры светового излучения и фотоэффекта. [c.105]

Планком проблемы излучения абсолютно черного тела все экспериментальные работы подтверждали волновую теорию излуче- ния. Однако с 1900 г. накопившееся очень большое число экспериментальных фактов несомненно указывало на корпускулярную природу электромагнитного излучения, что не ограничивалось рассмотренными конкретными примерами. Так, Эйнштейн, а позднее Дебай разрешили проблему удельной теплоемкости твердых тел на основе квантовых положений, а Комптон так объяснил рассеяние Х-лучей электронами при их взаимодействии, как если бы оно произошло между релятивистскими бильярдными шарами. Имея в виду обилие доказательств в пользу квантовой теории, можно было бы склониться к мнению, что цикл замкнулся, и ученые опять вернутся к основным взглядам Ньютона. Но это абсолютно не так. Конечно, нельзя отрицать, что электромагнитное излучение, как уже было показано, имеет как волновой, так и корпускулярный характер. Это ставит перед нами дилемму фотон — волна или частица Эта проблема не относится к числу легко разрешимых решение ее не может быть получено при просто химическом или физическом подходе. Здесь приоткрывается новая страница естествознания. Эта проблема имеет и определенный философский характер. [c.38]

Б этом уравнении В — количество световой энергии с частотой v, излученной или поглощенной в единичном акте, и А — константа пропорциональности. Постоянная h — одна из фундаментальных постоянных природы на ней покоится вся квантовая теория. Ее называют постоянной Планка она имеет следующее значение [c.65]

В 1913 г. датский ученый Н. Бор на основе квантовой теории излучения М. Планка развил теорию строения атома. Сущность квантовой теории заключается в следующем. Лучистая энергия испускается и поглощается не непрерывным потоком, а отдельными порциями — квантами энергии. Величина кванта энергии Е пропорциональна частоте лучеиспускания V [c.45]

Развитая Максом Планком (1900) квантовая теория излучения рассматривала лучистую энергию как поток определенных пор- [c.31]

В 1913 г. датский физик Нильс Бор предложил теорию строения атома водорода, встретившую в кругах физиков чрезвычайно острую реакцию. Дело в том, что законы классической электродинамики оказались неприменимыми для решения задачи о поведении электрона в атоме и Бор впервые сформулировал законы квантовой механики, основанной на квантовой теории излучения энергии Макса Планка. [c.32]

Развитая Максом Планком (1900) квантовая теория излучения рассматривала лучистую энергию как поток определенных порций энергии, величина которых зависит от частоты колебания V (или X — длины волны) [c.31]

Строение электронных оболочек атомов было исследовано датским физиком Н. Бором, который использовал для этого квантовую теорию излучения М. Планка и А. Эйнштейна, согласно которой энергия поглощается (или излучается) атомами не непрерывным потоком, а отдельными порциями — квантами. [c.44]

К. с. послужила основой для создания квантовой теории твердых тел и электронной теории металлов. Из положений К. с. непосредственно следует формула Планка для распределения энергии излучения абсолютно черного тела, полностью подтвердившаяся на опыте. Из прочих областей приложения К. с. следует назвать статистич. модель атома Томаса—Ферми, статистич. теорию ядра и др. Законы К. с. лежат в основе статистич. термодинамики, позволяющей вычислять термодинамич. характеристики химич. реакций. [c.263]

В этом уравнении Е — количество световой энергии с частотой V, излученной или поглощенной в единичном акте излучения или поглощения, и /г — константа пропорциональности. Постоянная к — одна из основных постоянных природы, она лежит в основе всей квантовой теории. Ее называют постоянной Планка она имеет следующее значение [c.140]

Первое десятилетие XX в. ознаменовалось работой Планка по излучению черного тела и работой Эйнштейна по фотоэлектрическому эффекту, очень много добавившими к законам взаимодействия материи и излучения, которые были даны электромагнитной теорией XIX в. Этими открытиями отмечается рождение квантовой теории. Программа теории электронов привела к некоторым простым предположениям, касающимся атомной структуры, и имела ряд существенных достижений, в частности в эффекте влияния магнитного поля на спектральные линии, вычисленном Лоренцем и наблюденном Зееманом. Спектральные линии были связаны с электромагнитным излучением, возникающим [c.13]

Свет несет энергию. Но какое количество энергии переносится светом На этот вопрос можно дать ответ, если воспользоваться квантовой теорией, выдвинутой М. Планком (1900). Планк исследовал зависимость энергии, излучаемой абсолютно черным телом, от частоты излучения. Основные положения теории квантов Планка сводятся к выводу, что энергия поглощается или излучается атомами не непрерывно, а дискретно, небольшими порциями — квантами, являющимися кратными некоторого наименьшего возможного количества/ , названного постоянной Планка. Постоянная Планка входит в формулы современной теоретический физики А = 6,6256х X 10 Дж-с. [c.52]

Попытки Планка найти объяснение распределению энергии по частотам в спектре излучения черного тела завершились построением в 1900 г. квантовой теории. Он вывел следующее теоретическое уравнение для зависимости спектральной плотпости потока излучения абсолютно черного тела от длины волиы и температуры, Вт/м- [c.192]

Изучение электромагнитного излучения, его свойств и взаимодействия с веществом имеет очень большое значение для квантовой химии. Изучение пспускания электромагнитного излучения раскаленными телами заставило Макса Планка в 1900 г. постулировать квантование энергии. Результаты атомной спектроскопии, т. е. исследований поглощения и испускания электромагнитного излучения микроскопической системой, побудили Нильса Бора выдвинуть в 1913 г. первую приемлемую теорию атома (атома водорода). Почти все имеющиеся подробные сведения о строении атомов и молекул получены из исследований их взаимодействия с электромагнитным излучением. [c.9]

По квантовой теории излучения М. Планка, развитой впоследствии А. Эйнштейном, излучение рассматривается как поток материальных частиц—фотонов с энергией Нм и массой [c.11]

Таким образом, по формуле Планка можно определить плотность излучения абсолютно черного тела в вт/см на единичный интервал длин волн спектра при заданной определенной длине волны X. Расчеты по этой формуле совпадают с экспериментальными данными для всех длин волн и температур. На рис. 1. И сплошная кривая построена по формуле Планка для Г=1600°К, точки соответствуют экспериментальным данным при той же температуре пунктирная кривая построена по формуле Рэлея—Джинса. Рис. 1.11 наглядно показывает преимущества квантовой теории перед классической. [c.24]

В соответствии с представлениями квантовой теории при взаимодействии излучения и вещества (например, при поглощении или испускании света) передача энергии происходит не непрерывно во времени, а прерывисто, отдельными целыми порциями-квантами лучистой энергии (их называют также световыми квантами и фотонами). Величина этих квантов пропорциональна частоте света у секг и равна /г-у, где к — универсальная постоянная Планка. Энергия световых квантов крайне мала (например, обычная электрическая лампочка излучает примерно 10 квантов в секунду), поэтому человеческий глаз не в состоянии ощутить мелькание отдельных квантов и воспринимает свет как непрерывное явление [38, 57]. ( Ощутимость глазом квантовой природы света возможна лишь при наблюдении в специальных условиях крайне слабых световых потоков, лежащих у порога зрительного восприятия [9]). Таким образом, волновые свойства света представляют собой статистическое явление, возникающее в результате суммированного воздействия громадного числа ничтожно малых световых квантов. [c.8]

Одним из методов изучения состава растворов, а также структуры индивидуальных веществ является метод спектрального анализа, подразделяющийся на абсорбционный, эмиссионный и метод спектров комбинационного рассеяния. Сущность спектрально-аналитических методов состоит в том, что излучение от подходящего источника, тем или иным способом яро-шедщее через вещество или излученное самим веществом, приобретает сложное строение характерного вида (спектр). На фоне непрерывного излучения наблюдаются области более или менее резкого изменения интенсивности различной величины, называемые полосами поглощения — в случае спектров поглощения или линиями испускания — в случае эмиссионных спектров. Это явление, как известно, обусловлено квантовым характером колебательно-вращательных движений как самих молекул, так и элементов, их составляющих. Квантовая теория, на которой мы здесь останавливаться не будем, показывает, что каждое вещество должно обладать индивидуализированным, характерным только для данного вещества набором значений колебательных частот уг, а следовательно, возможностью поглощения или испускания только строго определенных порций энергии при переходе из одного колебательного состояния в другое, так как известно, что энергия излучения Ei и частота связаны соотношением = /гу , где Н — константа Планка. [c.414]

В 1910 г. А. Ф. Иоффе вернулся к развитию фотонной теории света, но уже не в элементарном, а в статистическом ее аспекте, впервые показав, что тепловое излучение можно трактовать как фотонный газ, и сформулировав из этого представления законы Стефана—Больцмана и Вина. При этом он нашел, что формула Планка может быть получена исходя из представления о существовании наряду с одиночными фотонами, наличие которых в черной полости постулировал Эйнштейн в своей работе 1905 г., ассоциированных фотонов, или фотонных молекул . Дальнейшее совершенствование этих идей П. С. Эренфестом, с одной стороны, и Ю. А. Крутковым — с другой, привело к разработке теории адиабатических инвариантов, сыгравшей важную роль в развитии квантовой механики. [c.13]