Valon dualistinen luonne

Klassinen kvanttiteoria

Mustan kappaleen säteily

• Varhainen kvanttiteoria sai alkunsa kappaleen säteilevän lämpösäteilyn liittyvistä havainnoista.

• Ontelo, jonka seinämät ovat lämpötilassa T, lähettää mustan kappaleen säteilyä seinässä olevan aukon kautta.

• Monet todelliset kappaleet ovat varsin suurella tarkkuudella määritelmän mukaisia mustia kappaleita, kuten esim. Aurinko (mustan kappaleen ei siis tarvitse olla väriltään musta).

• •Mustan kappaleen säteily onkalon sisällä käyttäytyy kuin seisova aalto, jonka solmupisteet ovat seinillä. M. Planck havaitsi, että oikea käyttäytyminen spektrin energia tiheydelle saadaan kvantisoimalla värähtelijän energia

  •        

          ε = hf,

   

              missä          f = säteilyn taajuus

                               h = Planckin vakio = 6,626·10^-34 Js

   

Einsteinin kvanttihypoteesi

• •Einsteinin kvanttihypoteesin  mukaan värähtelijän energia voi olla vain hf: n kokonainen monikerta

          E_n = nhf,

   

              missä    n = 0, 1, 2, 3, …

   
• Einstein postuloi, että sähkömagneettinen säteily on myös kvantittunut: E = hf.

• •Energiakvanttia kutsutaan fotoniksi.

© Matti K