phymath999: 普朗克计算了用一系列带电振子来代表黑体中的原子，并计算所辐射出的电磁能量

Monday, April 14, 2014

普朗克计算了用一系列带电振子来代表黑体中的原子，并计算所辐射出的电磁能量

另一个人是马克斯普朗克。他开始通过麦克斯韦和路德维系希玻尔兹曼在气体动力学理论中发展出来的统计力学方法来推导维恩关于温度和波长的关系。
普朗克计算了用一系列带电振子来代表黑体中的原子，并计算所辐射出的电磁能量。他

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普朗克计算了用一系列带电振子来代表黑体中的原子，并计算所辐射出的电磁能量。他最初的计算似乎符合维恩定律；但随后实验学家发现维恩定律在高温时已不再成立。
普朗克发现他的理论预测能够符合实验观测，只要他将他的理论进行修正。这一修正需要假设每个振子具有不连续的与振子频率成正比的能量E：他提出E=h?的关系，h现在被称为普朗克常数。
对普朗克来讲，这一假设不过是使得他的理论符合实验结果的一个数学游戏。但当爱因斯坦在1904年开始研究普朗克的黑体辐射工作时，他将此解释得更为实在：他说，光具有由普朗克公式所给出的一块一块的能量。他将这些能块称作量子：他声称，光是量子化的。
爱因斯坦知道这一建议是具有争议性的，甚至是令人不能容忍的。但是他争辩说他的假说可以解释由菲力普伦纳德在1902年观测到的光电效应。伦纳德发现光照到金属上会发出电子。如果光是量子化的，那么它会在单个量子能量超过从金属移出电子所需要的能量时从金属敲出电子，而这与光的强度无关。
这公然地挑战了直觉：人们会自然地期望更强的光会给金属注入更多的能量，从而无论什么波长都会使金属喷射出电子。按照爱因斯坦的假设，喷出的电子能量将不依赖于光的强度，而依赖于光的波长，波长决定了量子包的大小。这正是伦纳德的实验所发现的。
由于对光电效应的解释，爱因斯坦获得了1921年的诺贝尔物理学奖。

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