Вчення про кванти
Виникнення вчення про кванти
Теоретичні дослідження Дж. Максвела показали, що світло є електромагнітні хвилі певного діапазону. Теорія Максвела отримала експериментальне підтвердження в дослідах Г. Герца.
З теорії Максвела випливає, що світло, падаючи на будь-яке тіло, чинить на нього тиск.
Цей тиск вдалося виявити П.Н. Лебедєву. Досліди Лебедєва підтвердили електромагнітну теорію світла.
Проте при вивченні спектру випускання абсолютно чорного тіла, тобто тіла, яке поглинає всі падаючі на нього випромінювання будь-якої частоти, фізика не змогла в рамках електромагнітної теорії пояснити розподіл енергії по довжинах хвиль.
Розбіжність між теоретичною (пунктирна) і експериментальною (суцільна) кривими розподілу щільності потужності випромінювання в спектрі абсолютно чорного тіла, тобто відмінність між теорією і досвідом, було так значно, що його назвали "ультрафіолетовою катастрофою".
Електромагнітна теорія не могла також пояснити виникнення лінійчатих спектрів газів і закони фотоефекту.
Нова теорія світла була висунута М. Планком в 1900 р. Згідно його гіпотези, атоми випромінюють світло не безперервно, а окремими порціями - квантами.
Квант енергії пропорційний частоті коливань
:
де - коефіцієнт пропорційності, названий постійною Планка:
Квантові уявлення про світло, введені в науку М. Планком, розвинув далі А. Ейнштейн. Він прийшов до висновку, що світло не тільки випромінюється, але і розповсюджується в просторі, і поглинається речовиною у вигляді квантів.
Квантова теорія світла допомогла пояснити ряд явищ, які спостерігаються при взаємодії світла з речовиною