Квантовая механика и квантовые статистики

увеличении частоты энергия, испускаемая телом, достигала максимума, а затем резко падала. Поэтому формула Релея - Джинса не дает правильного описания всего спектра излучения. Поскольку все попытки описать весь спектр излучения, основываясь на представлениях классической физики, не удались, пытаясь согласовать теорию с экспериментом, Макс Планк в 1900 г. выдвинул важную гипотезу, коренным образом изменившую ряд основных положений классической физики, а именно, он предположил, что свет излучается не непрерывно (волнами, как считалось в классической теории), а дискретными порциями энергии, называемыми квантами или фотонами. Энергия кванта света е пропорциональна частоте света e = hv, а коэффициент пропорциональности й = 6,62 •Ю'^'^Дж с - постоянная Планка. Вводя циклическую частоту света (o = 2nv, можно записать для энергии кванта света e = hv = h(a, где Й = Л/2я = 1,05-10'"^^ Джс. Величина А является фундаментальной константой, которая позволяет провести границу между областями справедливости квантовой и классической механик. Когда h можно считать малым параметром в задаче (Л—>0), для ее описания годятся законы классической физики, а когда h * 0 - законы квантовой физики. Гипотеза Планка позволила получить результат для зависимости E(v) , прекрасно согласующийся с экспериментом (см. рис. 1.1) и снять вопрос о грозной ультрафиолетовой катастрофе. Теория фотоэффекта. При изучении явления вьфывания электронов с поверхности твердого тела после облучения его светом (опыты Столетова, Герца) бьы обнаружен пороговый характер этого явления. Если частота света была меньше некоторого порогового значения (Oq , то явления фотоэффекта вообще не наблюдалось. Наличие порогового значения частоты фотоэффекта несовместимо с классическими представлениями о волновой природе света. Для объяснения результатов эксперимента по вырыванию электронов с поверхности твердого тела после облучения его светом Эйнштейн развил теорию Планка: дискретность 5