Εισαγωγή στην κβαντική θεωρία: φαινόμενα που η κλασική φυσική δεν μπορούσε να εξηγήσει οδήγησαν τον Planck το 1900 στην ιδέα ότι η ενέργεια εκπέμπεται και απορροφάται σε διακριτά πακέτα, τα κβάντα.
Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Ο Maxwell, με τη θεωρία του για τον ηλεκτρομαγνητισμό (1864), προέβλεψε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα· το 1886 ο Hertz τα παρήγαγε με ταλαντούμενα δίπολα και έδειξε ότι κινούνται με την ταχύτητα του φωτός.
Άνοιξε έτσι η μελέτη της αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας και ύλης: το κύμα δίνει ενέργεια σε ένα άτομο και το ταλαντούμενο άτομο παράγει κύμα.
Κατά την κλασική θεωρία η ακτινοβολία μεταφέρει οποιοδήποτε ποσό ενέργειας. Όμως το μέλαν σώμα, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, τα γραμμικά φάσματα και το φαινόμενο Compton έμεναν ανεξήγητα.
Το 1900 ο Planck υπέθεσε ότι η ενέργεια εκπέμπεται και απορροφάται κατά κβάντα, σε ακέραια πολλαπλάσια ενός κβάντου ενέργειας.
Η κβάντωση δεν είναι ξένη ιδέα: το φορτίο είναι κβαντισμένο, με κβάντο το φορτίο του ηλεκτρονίου. Η κβαντική θεωρία προβλέπει κβάντωση και για την ορμή και τη στροφορμή.
Η κβαντική θεωρία εξηγεί ατομικά φαινόμενα που η κλασική δεν εξηγεί· στον μακρόκοσμο οι δύο θεωρίες συμφωνούν.
Πρόσωπα
Maxwell
προέβλεψε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με τη θεωρία του (1864)
Heinrich Hertz
Γερμανός· παρήγαγε ηλεκτρομαγνητικά κύματα το 1886
Max Planck
Γερμανός (1858-1947), θεμελιωτής της κβαντικής θεωρίας, Νόμπελ 1918
Ποια φαινόμενα δεν μπορούσε να εξηγήσει η κλασική φυσική;
Τέσσερα: το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, το φαινόμενο Compton (σκέδαση ακτίνων Χ), τα γραμμικά φάσματα εκπομπής και την ακτινοβολία του μέλανος σώματος.
Ποια ήταν η υπόθεση του Planck;
Το 1900 ο Planck υπέθεσε ότι ένα σώμα εκπέμπει ή απορροφά ενέργεια σε διακριτές ποσότητες, τα κβάντα· η συνολική ενέργεια είναι πάντα ακέραιο πολλαπλάσιο του κβάντου.
Γιατί δε βλέπουμε την κβάντωση στην καθημερινή ζωή;
Γιατί στον μακρόκοσμο τα κβάντα είναι τόσο μικρά που η κβάντωση δεν ξεχωρίζει, και τα συμπεράσματα της κβαντικής θεωρίας συμπίπτουν με της κλασικής.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.