La sfârșitul secolului al XIX-lea. mulți oameni de știință au crezut că dezvoltarea fizicii a fost finalizată din următoarele motive:
- Mai mult de 200 de ani există legi ale mecanicii, teoria gravitației universale.
- Dezvoltat de ILC.
- A fost pusă o temelie puternică pentru termodinamică.
- Teoria Maxwellian a electromagnetismului este finalizată.
- Sunt descoperite legile fundamentale de conservare (energia, pulsul impulsului, masa și încărcătura electrică).
La sfârșitul secolului XIX - începutul secolului XX. V. Roentgen a descoperit - razele X (raze X), A. Becquerel - fenomenul de radioactivitate, electroni J. Thomson .. Cu toate acestea, fizica clasică nu a explicat aceste fenomene.
Teoria relativității lui A. Einstein a impus o revizuire radicală a conceptului de spațiu și timp. Experimentele speciale au confirmat valabilitatea ipotezei lui Maxwell privind natura electromagnetică a luminii. Se poate presupune că radiația undelor electromagnetice de către corpurile încălzite se datorează mișcării vibraționale a electronilor. Dar această ipoteză trebuia confirmată prin compararea datelor teoretice și experimentale.
Pentru considerarea teoretică a legilor radiației a fost folosit un model de corp absolut negru. adică un corp care absoarbe complet undele electromagnetice de orice lungime și, prin urmare, radiază toate lungimile undelor electromagnetice.
Un exemplu de corp absolut negru de a emite abilități poate fi Soarele, prin absorbția - o cavitate cu pereți oglinzi, cu o gaură mică.
fizicienii austriac J. Ștefan și Boltzmann experimental a constatat că energia E totală emisă pentru 1 cu un corp negru pe unitatea de suprafață este proporțională cu puterea a patra a temperaturii absolute T:
. unde s = 5,67. 10 -8 J / (m 2. K-c) este constanta Stefan-Boltzmann.
Această lege a fost numită legea lui Stefan-Boltzmann. El a făcut posibilă calcularea energiei radiației unui corp absolut negru la o temperatură cunoscută.
Un exemplu de curbe de distribuție a energiei obținute experimental în spectrul radiației corpului negru.
Pentru o temperatură dată T, intensitatea radiației corpului negru este maximă și corespunde unei valori definite a lungimii de undă l. Fizicianul german W. Win a descoperit că, odată cu schimbarea temperaturii, lungimea de undă la care scade energia maximă E max. scade invers proporțional cu temperatura, prin urmare (legea Wien). Folosind legile termodinamicii, W. Win a obținut legea distribuției energiei în spectrul corpului negru, care a coincis cu rezultatele experimentale numai în regiunea frecvențelor înalte.
Fizicianul englez J. Rayleigh a încercat o derivare teoretică mai riguroasă a legii distribuției energiei. prin lege a condus la un bun acord cu experimente în regiunea cu frecvență joasă. Conform acestei legi, intensitatea radiațiilor ar trebui să crească proporțional cu pătratul frecvenței. În consecință, în radiația termică ar trebui să existe multe raze ultraviolete și raze X, care nu au fost observate experimental. Dificultățile de reconciliere a teoriei cu rezultatele experimentului au fost numite catastrofa ultravioletă.
Legile electromagnetismului obținute de Maxwell nu au reușit să explice forma curbei de distribuție a intensității în spectrul unui corp absolut negru. La o distanță de această valoare, intensitatea radiației electromagnetice scade treptat.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: