JW Player goes here
Model
ciała doskonale czarnego
|
JW Player goes here
Czarny
szybciej wypromieniowuje energię niż srebrny
|
Trudno
określić dokładny moment narodzin fizyki współczesnej. Często podaje
się wykład
Maxa Plancka, profesora Uniwersytetu w Berlinie, na posiedzeniu
niemieckiego
Towarzystwa Fizycznego w czwartek, 5 grudnia 1900 roku. Na wykładzie
tym Planck
starał się wyjaśnić widmo
(czyli zależność natężenia
światła od długości fali, czyli koloru
światła) tzw.
ciała doskonale czarnego.
Widmo
takiego „czarnego” ciała ma specyficzny rozkład – ciągły, jak kolory w
tęczy
przechodzące jeden w drugi. Światło słoneczne ma właśnie widmo ciągłe,
przypominające świecące, rozgrzane ciało czarne: 45% jego energii
przypada na
zakres widzialny, 50% na dłuższe fale, tzw. promieniowanie podczerwone,
a 5% na
nadfiolet, zob. ryc. poniżej.
Wiadomo od
„zawsze”, że im bardziej rozgrzane ciało, tym świeci bardziej na biało.
Kowale
od niepamiętnych czasów tak właśnie oceniają temperaturę kutego żelaza:
wiśniowy kolor to około 700ºC, jasnoczerwony to ponad 800ºC,
pomarańczowy to
około 1000ºC (astronomowie w analogiczny sposób oceniają
temperaturę powierzchniowych warstw odległych gwiazd). Planck
starał się tym obserwacjom nadać opis matematyczny, wychodząc z dwóch
przesłanek: nauki o cieple (termodynamiki) i równań opisujących prawa
elektromagnetyzmu, czyli praw Maxwella. Tym ostatnim wypada poświęcić
dwa
zdania.
Obserwacje
leżące u podstaw rewolucji Plancka: a) widmo
Słońca po przejściu przez atmosferę Ziemi; 40% energii przypada na
podczerwień; b) kolory rozgrzanej podkowy