|
Содержание:
|
 Абсолютно черным телом называется объект, который полностью
поглощает падающее на него электромагнитное излучение любой частоты, ничего не отображая. Почти идеальная его модель - замкнутая непроницаемая полость с очень маленьким отверстием.
Поглощая энергию, абсолютно черное тело нагревается и само начинает излучать. Здесь и возникает теоретическая проблема. Классическая термодинамика утверждает - и это доказано экспериментально, - что спектральные характеристики излучения абсолютно черного тела определяются исключительно температурой тела и совершенно не зависят от вещества его стенок. Но попытки физиков найти универсальную формулу для так называемой спектральной функции во всем диапазоне частот закончились неудачей. Вычисления, основанные на принципе равномерного распределения энергии по степеням свободы, приводят к формуле Рэлея - Джинса. При малых частотах она дает приемлемые результаты; при больших же возникает, по выражению Пауля Эренфеста, "ультрафиолетовая катастрофа": энергия излучения обращается в бесконечность. Немецкий физик Вильгельм Вин (1864 - 1928) попытался решить эту проблему, исходя из неравномерного распределения энергии по частотам, однако формула, которую он вывел, хорошо работала только при высоких частотах, но была непригодна для низких.
Наконец, в 1900 году Макс Планк сумел интерполировать две предыдущие формулы так, что получил закон излучения абсолютно черного тела, прекрасно работающего во всем диапазоне частот. Для этого он предложил невозможную с точки зрения классической физики гипотезу: электромагнитное излучение испускается и поглощается только порциями - квантами, пропорциональными частоте излучения:
E=hv,
где E - энергия излучаемого кванта, v - частота излучения, h - экспериментально определяемая постоянная Планка, значение которой уточняется по мере совершенствования измерений. Наиболее точное на конец XX века значение:
h=6,6260755*  Дж*с.
|