الجسم الأسود وشرح ظاهرة إشعاعة و كيف أوضح بلانك هذه الظاهرة؟
الجسم الأسود هو جسم نظري يمتص كل الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يسقط عليه ، بغض النظر عن التردد أو زاوية السقوط. لا يعكس أو ينقل أي إشعاع ، مما يجعله يبدو “أسود”.
إشعاع الجسم الأسود هو الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من جسم أسود في حالة توازن حراري. في أواخر القرن التاسع عشر ، لاحظ العلماء أن طيف هذا الإشعاع لا يتطابق مع التوقعات المبنية على الفيزياء الكلاسيكية. في عام 1900 ، اقترح ماكس بلانك أن طاقة المذبذبات (الجسيمات الصغيرة التي تشكل الجسم) داخل الجسم الأسود يمكن أن تنبعث فقط في “كوانتا” منفصلة (تسمى الآن الفوتونات) ، بدلاً من طيف مستمر كما تنبأت الفيزياء الكلاسيكية . هذا ما يفسر الطيف المرصود ، والذي يُعرف الآن باسم طيف بلانك. كانت نظرية بلانك الخطوة الأولى نحو تطوير ميكانيكا الكم.
ما هي افتراضات نظرية الكم في بلانك؟
تستند نظرية بلانك الكمومية ، والمعروفة أيضًا باسم ميكانيكا الكم ، إلى عدة افتراضات ، بما في ذلك ما يلي:
- يتم تحديد كمية الطاقة ، مما يعني أنه لا يمكن العثور عليها إلا بكميات محددة أو “كوانتا”.
- ترتبط طاقة النظام الكمي بتردده بالمعادلة E = hf ، حيث E هي الطاقة ، و f التردد ، و h ثابت بلانك.
- مبدأ عدم اليقين ، الذي ينص على أن موضع الجسيم وزخمه لا يمكن معرفتهما في وقت واحد بدقة اعتباطية.
- ثنائية الموجة والجسيم ، والتي تنص على أن الجسيمات ، مثل الإلكترونات والفوتونات ، يمكن أن تظهر سلوكًا مشابهًا للموجة والجسيمات.
- مبدأ التراكب ، الذي ينص على أن النظام الكمي يمكن أن يوجد في حالات أو تكوينات متعددة في وقت واحد حتى يتم ملاحظته.
- تُستخدم معادلة شرودنجر لوصف تطور النظام الكمي بمرور الوقت.
- قاعدة Born ، التي تنص على أن احتمال قياس جسيم في حالة معينة يساوي مربع اتساع تلك الحالة في دالة الموجة.
اشرح ظاهرة التأثير الكهروضوئي؟
التأثير الكهروضوئي هو ظاهرة تنبعث فيها الإلكترونات من مادة عندما تتعرض للضوء. يحدث هذا لأن الضوء له خصائص تشبه الموجة والجسيمات ، وعندما يصطدم الضوء بمادة ، يمكنه نقل بعض طاقته إلى الإلكترونات في المادة ، مما يتسبب في انبعاثها. تتناسب طاقة الإلكترونات المنبعثة طرديًا مع تردد الضوء ، وليس شدته. كان هذا اكتشافًا مفاجئًا ولم تفسره الفيزياء الكلاسيكية وأدى إلى تطوير ميكانيكا الكم.
الجسم الأسود وشرح ظاهرة إشعاعة و كيف أوضح بلانك هذه الظاهرة؟
اقراء ايضا: المالية العصبية ودماغ المتداول
