Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sambandet mellan ljus och elektricitet
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
fysiska teorien är i stånd att förklara den lag,
som faktiskt gäller för den svarta strålningen.
Det svar, vartill han kommit, och som bekräftats
av många andra, är att detta icke är fallet. Den
klassiska teorien leder till ett resultat som står
i skarpaste strid med verkligheten. Antingen i
den klassiska, från Newton utgående mekaniken
eller i den klassiska, från Maxwell utgående
elektricitetsläran, eller - och troligast - i båda
måste finnas ett fel. Vilket? Detta är den
fråga, som nu står i förgrunden, detta är det
ojämförligt viktigaste problem, som den nutida
teoretiska fysiken har att besvara.
Det provisoriska, hypotetiska svar, som Planck
givit på denna fråga, lyder: det fel, som fysiken
alltid gjort är, att den antagit, att alla fysiska
naturprocesser ske kontinuerligt. Detta kan icke
vara riktigt. Åtminstone vissa förändringar måste
ske diskontinuerligt, språngvis. En sådan
process ar en atoms utsändande eller mottagande
av ljus. Antingen både emissionen och
absorptionen, (Plancks första teori) eller åtminstone
emissionen (Plancks andra teori) måste ske
språngvis. En atom kan icke utsända ljusenergi
i hur små portioner som helst. Den
energimängd som utsändes måste alltid bestå av ett
helt antal "kvanta" av storleken hv, där v är det
utsända ljusets svängningstal och h, den så kallade
Planckska konstanten, har värdet 6,55 * 1027
erg. sek.
Att denna Planckska hypotes, åtminstone i
dess första form, leder till de största svårigheter,
ligger i öppen dag. Antag, att en ljusvåg faller
in på en atom. Denna skall icke kunna
absorbera någon energi från vågen, för så vitt den
icke kan absorbera ett helt kvantum = hv.
Men hur skall atomen kunna veta, om den
energi som vågen tillför den skall uppgå till
detta belopp? Men trots dessa svårigheter, som
ju också förmått Planck att frångå denna första
teori, kan det icke bestridas, att det är den som
varit fruktbarast för vetenskapen.
Blott i förbigående vill jag nämna, att man
genom överflyttande av denna Planckska
kvantateori från läran om ljussvängningarna till läran
om de vanliga mekaniska svängningarna kunnat
förklara det sedan länge kända och i våra dagar
i detalj undersökta förhållandet, att de fasta
kropparnas specifika värme sjunker mot 0, då
temperaturen närmar sig den absoluta nollpunkten.
Det jag vill stanna vid är det största
nyförvärvet den teoretiska fysiken gjort under de
sitsa åren: den första inblicken i ljusemissionens
väsen, det första framgångsrika försöket att tyda
spektralseriernas gåta.
Begreppet spektralserie härrör, som bekant
torde vara, från schweizaren Balmer, som 1885
fann att svängningstalen för vissa vätelinjer kunna
skrivas under formeln:
v=N(1/23-1/m2)
där N är ett konstant tal och m ett helt tal,
större än 2. J. Rydberg i Sverge och Kayser
och Runge i Tyskland visade sedan, att i de
flesta grundämnens spektra dylika serier finnas,
dock mindre enkelt byggda an den Balmerska
serien. Otaliga försök ha gjorts att förklara
denna lagbundenhet. Först nu kan det sägas,
att ett sådant försök lyckats. Det är det som
den danske fysikern N. Bohr, i anknytning till
idéer av Rutherford och Planck, har gjort.
En väteatom består enligt Bohr av en
positivt laddad, punktformig partikel med laddningen
e (e = elementarladdningen), omkring vilken en
elektron med laddningen - e kretsar i en
cirkelformig bana, i det den coulombska attraktionen
och centrifugalkraften hålla varandra i jämvikt.
Någon energiutstrålning skall icke äga rum under
rörelsen (detta antagande står i strid med den
klassiska elektrodynamiken). Å andra sidan
skola icke alla cirkelbanor vara möjliga, utan
blott de, som uppfylla ett visst villkor, som bl. a.
kan formuleras sa, att ytmomentet (mr2w, där
m är elektronens massa, r elektronens avstånd
från den positiva kärnan och w
vinkelhastigheten) skall ha något av värdena nh/2pi, där n är
ett helt tal. (Detta antagande är oförklarligt
från den klassiska dynamikens synpunkt.) Låt
oss slutligen antaga, att elektronen kan övergå
från en bana till en annan med mindre energi,
och att därvid emitteras en strålning, vars
svängningstal v bestämmes av villkoret, att skillnaden
mellan systemets energi i den ursprungliga och
i den slutliga banan skall vara = h*v. (Detta
antagande är obegripligt från den klassiska
elektrodynamikens synpunkt.) Om vi gjort dessa
antaganden, ha vi allt vad vi behöva för att kunna
beräkna väteatomens spektrallinjer. Resultatet
är, att deras svängningstal kunna skrivas under
formeln:
v=N’(1/23-1/m2)
där N’ ar ett konstant tal och n och m hela
tal. Sätta vi n=2 erhålla vi en formel, som är
byggd på alldeles samma sätt som den Balmerska.
Men det underbara är, att formlerna icke
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
