Микромир, элементарные частицы, вакуум: различия между версиями
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Karagota (обсуждение | вклад) |
|||
Строка 65:
Выход из противоречия состоял в синтезе двух точек зрения, в признании того факта, что свет может вести себя и как волна, и как частица. Волновая природа света проявляется в процессах его распространения, в таких явления, как интерференция и дифракция. Корпускулярная же природа света проявляется в процессах его взаимодействия с веществом. Необходимость такого синтеза подтвердилась при анализе равновесного теплового излучения (излучения абсолютно черного тела). В 1900 г. М. Планк выдвинул гипотезу, что свет испускается и поглощается конечными порциями, квантами, причем энергия E кванта связана с частотой формулой <math>E = \hbar \omega </math> , в которой <math>\hbar = 1,055 \cdot 10^{ - 27}</math> эрг<math>\cdot c^{ - 1}</math> – некоторая постоянная, названная впоследствии постоянной Планка. Исходя из этой гипотезы, Планк получил спектр{{Ref|spectr}} теплового излучения. Выводы теории были блестяще подтверждены многочисленными экспериментами.
Квантовые представления оказались необходимыми и для объяснения опытов А. Комптона (1922 – 1923). В этих опытах исследовалось рассеяние рентгеновского излучения в газах и веществах с лёгкими атомами. Оказалось, что в результате рассеяния длина волны излучения увеличивается, тогда как согласно общепринятой в то время электромагнитной теории света длина волны не должна была бы меняться вовсе. Если, однако, предположить, что рассеяние света на электронах происходит по законам упругого удара двух частиц – электрона и фотона (кванта света), то все особенности эффекта Комптона получают исчерпывающее объяснение.
Неразрешимой для классической физики оставалась и проблема теории теплоёмкости. Дело в том, что опирающаяся на ньютоновскую механику статистическая физика предсказывала, что в результате взаимодействий между молекулами энергия равномерно распределится между всеми степенями свободы{{Ref|freedom}} частиц – поступательными, вращательными и колебательными. При этом идеальный одноатомный газ должен был бы иметь молярную теплоёмкость <math>C_V = 3R/2</math> , определяемую только поступательным движением молекул (R – универсальная газовая постоянная). Теплоемкость же двухатомного газа должна была бы составлять
| |||