Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Kvanteteori
<< 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)
Temperaturen, blev et stort Arbejde saavel
eksperimentelt som teoretisk sat ind paa at
bestemme Straalingsenergien og dens Fordeling
over de forsk. Svingningstal ved forsk. Temp.
O. Lummer og E. Pringsheim foretog
1897—1900 meget omhyggelige eksperimentelle
Bestemmelser. Forinden havde W. Wien
opstillet en teoretisk begrundet Straalingsformel,
og Lord Rayleigh opstillede en anden
Formel; men ingen af disse passede helt med
Maalingerne; den første var kun brugelig for høje,
den anden for lave Svingningstal. Planck satte
et stort Arbejde ind paa at udlede en
Straalingslov saa eksakt og paa saa sikkert
Grundlag som muligt. Da Temperaturstraalingen er
uafhængig af Arten af Atomerne, tænkte han sig
disse saa simple som muligt; han antog, at
Elektronerne i Atomerne svinger retlinet og
under Paavirkning af Kræfter, der er
proportionale med Afstanden fra Ligevægtsstillingen.
Svingningstallet ω for en saadan Elektron (en
»Planck’s Oscillator«) vil være konstant,
uafhængigt af Oscillatorens Energi. Ved at
anvende Elektrodynamikkens og
Termodynamikkens Love paa et stort Antal af saadanne
Oscillatorer førtes Planck til Wien’s
Straalingsformel, og der syntes overhovedet ikke at være
Mulighed for at naa til en med Erfaringen
stemmende Straalingslov, saa længe
Rigtigheden af de klassiske elektrodynamiske og
termodynamiske Grundlove fastholdes. Det
lykkedes derimod Planck at udlede en
Straalingslov, som nøje stemmer med Maalingerne, naar
han — i Strid med de nævnte Love — antog,
at en Oscillator ikke til Stadighed Straaler,
men at Straalingen udsendes diskontinuert,
saadan at der, hver Gang Udstraaling finder Sted,
udsendes en Energimængde af Størrelse hω,
hvor ω er Oscillatorens Svingningstal og h en
Konstant, c. 6,55 · 10÷27 Erg. Sek. (Planck’s
Konstant). Tænkes Absorption af Straaling at
foregaa diskontinuert paa lgn. Maade, skal
Oscillatorens Energi altsaa ikke kunne have alle
Størrelser, men stedse være et helt Multiplum
af h ω. Foruden Konstanten h indgaar der i
Planck’s Straalingsformel en anden Konstant,
den saakaldte Boltzmann’s Konstant, der efter
den alm. statistiske Mekanik bestemmer en
vilkaarlig i Varmebevægelsen deltagende
Partikels Middelenergi ved en given Temp. Ogsaa
efter Fremkomsten af Planck’s Teori er der
gjort mange Forsøg paa at forstaa den
eksperimentelt fundne Straalingslov paa
Grundlag af de klassiske elektrodynamiske og
statisk-mekaniske Teorier, men alle saadanne
Forsøg har kun yderligere styrket
Overbevisningen om disse Teoriers Uholdbarhed.
Samtidig viste Planck’s Forestillinger sig egnede
til Forklaring af fl. a. fysiske Fænomener,
ogsaa saadanne, som er af ikke-statisk Natur.
Anvendelser af Planck’s Teori.
Stokes’ Lov for Fluorescensen, som
siger, at Svingningstallet v2 for Fluorescenslyset
altid er mindre end Svingningstallet vi for det
Lys, som frembringer Fluorescensen, forstaas
saaledes umiddelbart, naar man antager, at
Lyset med Svingningstallet v1 absorberes i
Energikvanta af Størrelsen hv1 og at der for
hvert Kvantum Lys, som ved at absorberes
giver Anledning til Fluorescens, udsendes en
Energimængde hv2 af Fluorescenslys.
Einstein anvendte K. paa den lyselektriske
Virkning, d. v. s. Frigørelsen af
Elektroner fra Metaller ell. andre Stoffer ved
Bestraaling med elektromagnetiske Bølger (Lys,
Røntgenstraaler etc.). Han tænkte sig, at der
for hver Elektron, som frigøres, absorberes et
Energikvantum hv af Lyset, og sluttede deraf,
at Elektronerne vil forlade den Overflade, fra
hvilken de frigøres, med en kinetisk Energi,
som højest er hv÷A, hvor A er det Arbejde,
som medgaar til at frigøre en Elektron fra
Overfladen. Nøjagtige Maalinger af
Elektronhastigheden for forsk. Svingningstal af det Lys,
hvormed der bestraales, er udført af
Millikan, og hans Maalinger bekræftede Einstein’s
Lov og gav en Værdi for h, som nøje stemmer
med den af Varmestraalingsmaalingerne
bestemte. For Frembringelse af elektromagnetisk
Straaling, f. Eks. Røntgenstraaler ved
Elektronstød, gælder lgn. Forhold, idet man har fundet,
at de stødende Elektroner for at kunne
frembringe Straaling af Svingningstal v, naar de
rammer et Legeme, maa have en kinetisk
Energi, som mindst er hvv. Røntgenstraalingen
udsendes altsaa i Kvanta af Størrelsen hv, som
hver for sig frembringes ved en enkelt
Elektrons Stød. Forsøg af denne Art, ved hvilke
saavel de stødende Elektroners Hastighed
som den frembragte Straalings Svingningstal
maales, kan tjene til meget nøjagtige
Bestemmelse af Planck’s Konstant. Einstein’s Teori
for den lyselektriske Virkning førte ham til at
opstille en tilsvarende Teori for de
fotokemiske Fænomener, hvorpaa der dog ikke
skal gaas nærmere ind.
Ogsaa til Forklaring af andre fysiske
Fænomener end Straalingsfænomener viste K. sig
overordentlig værdifuld. Af stor Bet. er
saaledes Einstein’s Anvendelse af K. til at udvikle
en Varmefyldeteori for faste
Legemer. Tænker man sig, at hvert enkelt
Atom i et fast Legeme er bundet til en
Ligevægtsstilling, hvorom det kan udføre elastiske
Svingninger, fører den fra den statiske
Mekanik velkendte Lov om Energiens Ligedeling
til, at hvert Atom i Middel har samme Energi
og en Energi, som er uafhængig af Legemets
Art og lig 3 kT, hvor T betyder den absolutte
Temp. og k Boltzmann’s Konstant (= c.
1,35 · 10÷16 Erg/Grad). Heraf følger, at
Atomvarmen, d. v. s. den Varmemængde pr Atom,
som skal tilføres Legemet for at opvarme det
1 Grad, er ens for alle Stoffer og uafhængig af
Temp. (Dulong og Petit’s Lov). Denne Lov
stemmer ganske vist nogenlunde med
Erfaringen for et stort Antal Stoffer, men der findes
dog betydelige Afvigelser fra den, og det har
for alle undersøgte Stoffer vist sig, at den slet
ikke gælder ved meget lav Temp., idet
Atomvarmen ved saadanne Temp. aftager meget
stærkt med aftagende Temp. Einstein antog
derfor, at Sætningen om Energiens Ligedeling
ikke har alm. Gyldighed, men at et svingende
Atoms Middelenergi afhænger af dets
Svingningstal og af Temp. paa samme Maade som
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
