قانون پلانک

دانشنامه عمومی

رابطهٔ شدت تابش بر حسب بسامد ( که رابطهٔ عکس با طول موج دارد ) از قانون پلانک برای جسم سیاه به دست می آید:
در رابطهٔ بالا:
• I ( ν ) dν مقدار انرژی بر واحد سطح بر واحد زمان است که در واحد زاویهٔ فضایی در بازهٔ بسامدی ν و ν+dν می تابد؛
• T دمای جسم سیاه است.
• h ثابت پلانک است.
• c سرعت نور است.
• k ثابت بولتزمن است.
در فیزیک، جسم سیاه جسمی است که همهٔ نوری را که به آن می تابد، جذب می کند. هیچ تابش الکترومغناطیسی از جسم سیاه بازنمی تابد یا نمی گذرد. به همین دلیل، این جسم وقتی که سرد است، سیاه دیده می شود.
یک جسم توخالی که تنها سوراخ کوچکی برای ورود یا خروج تابش دارد ( کاواک ) تقریب خوبی برای جسم سیاه ایده آل است. تابشی که از راه این حفره وارد ظرف شود، احتمال بازتابیدن بسیار اندکی دارد. این تابش پی درپی در دیواره های داخلی جسم بازمی تابد تا سرانجام درآشامیده شود. به همین دلیل، اگر از سوراخ به درون جسم بنگریم آن را سیاه خواهیم دید.
اگر جسم سیاه داغ شود، از خود موج الکترومغناطیسی می تاباند. طیف این تابش ( یعنی شدت نسبی طول موجهای گوناگون در این تابش ) مستقل از جسم سیاه است و فقط به دمای آن بستگی دارد. بررسی دقیق طیف جسم سیاه در آغاز سدهٔ بیستم میلادی از سوی پلانک یکی از نخستین انگیزه های ساختن نظریهٔ مکانیک کوانتومی بود.
فیزیکدانان مؤسسه فناوری ماساچوست ( MIT ) با نقض قانون «ماکس پلانک» در مورد فواصل کوتاه نشان دادند که انتقال گرما در فواصل بسیار کوتاه کمتر از ۱۰ نانومتر می تواند هزار برابر شدیدتر از پیش بینی های قانون این دانشمند آلمانی باشد. ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی در سال ۱۹۰۰ قانون پرتوهای جسم سیاه را ارائه کرد. این قانون روش پراکندگی گرما را در طول موجهای مختلف تابش از یک جسم ایده آل بدون قابلیت انعکاس نشان می دهد. به این جسم ایده آل غیرقابل انعکاس، جسم سیاه گفته می شود. این قانون بیان می دارد که تابش گرمای مرتبط با طول موجهای مختلف، یک الگوی دقیق دارد که با دمای جسم تغییر می کند.
اکنون دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست نشان دادند که این قانون تنها در مورد فواصل دور و در مقیاسهای بزرگ صادق است و در مورد فواصل کوچک نقض می شود.
این محققان در این خصوص اظهار داشتند: «ماکس پلانک بسیار دقیق بود و تأیید کرده بود که این تئوری تنها برای سیستمهای بزرگ اعتبار دارد اما نمی دانست که پیش بینی هایش در چه شرایطی قابل بررسی هستند. »
عکس قانون پلانک
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس