Квантовая теория электромагнитного излучения вещества Тепловое излучение

Ультрафиолетовая катастрофа. Тепловое излучение ведет к уменьшению внутренней энергии, к снижению температуры тела, к его охлаждению. Увеличение внутренней энергии (а значит, повышение температуры тела) возможно лишь при поглощении телом энергии. Тела способны обмениваться энергией. Постоянная температура тела устанавливается, когда уменьшение энергии тела в результате излучения компенсируется ее увеличением при поглощении.

Примером равновесного излучения является излучение внутри замкнутой оболочки, окруженной снаружи тепло- непроницаемой изоляцией. Тепловое равновесие - спектр излучаемой и поглощаемой энергий остается неизменным во времени. все излучение, попадающее в полость, поглощается.

Для больших частот особенно в ультрафиолетовой области спектра формула РэлеяДжинса неверна: она резко расходится с экспериментом. Методы классической физики оказались недостаточными для объяснения характеристик излучения абсолютно черного тела. Поэтому расхождение результатов классической волновой теории с экспериментом в конце ХIХ в. получило название ультрафиолетовой катастрофы.

Квантовая гипотеза Планка. В 1900 году Планк предположил, что энергия излучения и его частота связаны друг с другом. При этом излучение электромагнитных волн атомами и молекулами вещества происходит не непрерывно, а дискретно, т. е. отдельными порциями квантами. Энергия излучения кванта прямо пропорциональна частоте излучения:

Законы теплового излучения. Произведение длины волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела, на его температуру есть величина постоянная. Частота, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, прямо пропорциональна его абсолютной температуре.

Фотон микрочастица, квант электромагнитного излучения.. Энергия фотона пропорциональна частоте электромагнитного излучения Фотон электрически нейтральная частица Скорость фотона во всех системах отсчета равна скорости света в вакууме Масса покоя фотона равна 0,т. е. он не существует в состоянии покоя относительности энергия связана с массой соотношением Фотон обладает импульсом