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普朗克在研究黑体辐射时为什么提出必须要将能量量子化?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 15:00:35
普朗克在研究黑体辐射时为什么提出必须要将能量量子化?
在普朗克之前,有两个关于黑体辐射的公式,是在经典的热力学理论和电磁理论的基础上,并且基于能量可以连续取值的传统认识之上推导出来的,这两个公式一个可以正确地表达黑体辐射的高温段规律,却在低温段出现发散错误,这个问题被称为“红外灾难”,另一个则反过来,被称为“紫外灾难”. 这个问题在当时的物理学领域,与迈克尔逊实验结果否定了光的以太介质说一起,被称为“20世纪物理学两大乌云”
普朗克综合了两个黑体辐射的公式,推导出了一个可以同时正确表达高温段和低温段黑体辐射的经验性公式,可是在深入思考这个经验公式的理论背景原理时,发现只有假设黑体辐射的能量取值是一系列离散的能量值,而不是传统认为的可以连续取值,这样才能完美地解释这个经验公式.他将这个假设称为“能量的量子化”,并对此进行了深入的探讨,给出了能量量子与黑体辐射频率的关系,其关系系数就是重要的“普朗克常量”.
普朗克的这个关于能量量子化的假设,被认为是量子物理的最初发端之一(另一个是爱因斯坦的光电理论提出的光量子假说)