Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Квантовая физика для больших и маленьких - Мигдал А.Б.

Мигдал А.Б. Квантовая физика для больших и маленьких — М.: Наука, 1989. — 144 c.
ISBN 5-02-013880-0
Скачать (прямая ссылка): kvantovayafizikadlyabolshihimalenkih1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 56 >> Следующая

формула Планка. Здесь использованы современные обозначения:
_ 8 nv3h
р - с3|ехр (kv/kT)- 1] * ' '
Из соотношения (3) и формулы (4) можно получить выражение для средней
энергии осциллятора с частотой v в тепловом поле с температурой Т:
exp (hx/kT) - 1 ' ' '
Из этого выражения при малых hv/кТ, разлагая в ряд экспоненту (ех = 1 -f
х + ...), получаем Е ^ кТ (закон равнораспределения), а при больших hv/кТ
находим
Ё ^ hv exp (-hv/кТ)
в согласии с формулой Больцмана.
Формула Планка подтвердилась экспериментом во всех известных областях
частот и температур.
Сравнение с опытом позволило определить не только постоянную Планка h, но
и постоянную Больцмана к. Отсюда последовало новое значение постоянной
Авогадро ¦^а = Л/к, где R - газовая постоянная. Далее, из числа
19
Фарадея F == NAe Планк нашел заряд электрона е = = F!Nд. Полученное
Планком 1 значение е = 4,69-10 10 близко к принятому сейчас (е = 4,803-
1б~10 в системе CGSE).
Занятно, что найденное Планком значение е воспринималось некоторыми
физиками того времени как недостаток теории, поскольку оно противоречило
принятому тогда результату Дж. Дж. Томсона (е = 6,5-Ю-10).
Постоянная Планка не есть нечто абстрактное - она проявляется не только в
лабораторных условиях, но и в повседневном опыте. Известно, что
теплоотдача достаточно нагретого тела, например металла, когда он
начинает оветиться, определяется не теплопроводностью и конвекцией, а
излучением, которое удовлетворяет формула Планка. Отсюда можно было бы
грубо оценить значение постоянной Планка. Более точно можно оценить h,
знай температуру поверхности Солнца (6000 °С) и длину волны Хт,
отвечающую наибольшей интенсивности излучения. Эта длина волны
соответствует приблизительно 5-10*5 см (зеленая часть видимого спектра).
Из формулы Планка нетрудно получить
hd%m 5кТ.
Подставляя к - 1,38-10~16 эрг/К, Т = 6273 К, кт = = 5-10"6 см, с = 3-1010
см/с, получим h ss; 7-10'27 эрг-с вместо 6,6-10"27 эрг-с. Прекрасное
согласие для такой грубой оценки!
Если бы Планк ограничился только своей удивительной догадкой, он вошел бы
в науку как человек, огкрыв-
Джеймс Кларк Максвелл (1831 - 1879)
20
Максвелл родился в Эдинбурге в семье шотландского дворянина. В 15 лет он
написал свою первую научную работу, исследующую овальные кривые, в 16 лет
поступил в Эдинбургский университет. Еще будучи студентом, он сделал в
Эдинбургском королевском общество доклад о равновесии упругих гол. Затем
он закончил Кембриджский университет (1854 г.), с 1856 года начал свою
профессорскую деятельность в Абердинском, Лондонском и Кембриджском
университетах.
Максвелл - один из основателей кинетической теории га-
шин закон излучения. Но его подлинный подвиг состоял В попытке вывести
угаданный им закон теоретически, а это привело к рождению квантовой
теории. В 1931 году Планк говорил, что это был "...акт отчаяния... Я
должен был получить положительный результат во что бы то ни стало, любой
ценой..." По существу, вывода не было, а причина удачи стала проясняться
только после того, как Эйнштейн выдвинул свою гипотезу световых квантов.
Мы не приводим вывод Планка из-за недостатка места. Заметим только, что
он не выдерживает серьезной критики. Прежде всего, приписывая элементам
энергии как бы смысл частиц, Планк рассматривает их как статистический
объект. Но после работы Больцмана было ясно, что статистику можно
применять только к тем величинам, для которых есть механизм
"перемешивания". Таковы, например, молекулы газа, столкновения между
которыми приводят к "перемешиванию" по энергии и импульсу частиц. Кроме
того, используется связь между энергией и интенсивностью излучения,
полученная классическим путем, а в основе вывода лежит предположение о
целочисленных порциях энергии каждого осциллятора, категорически
противоречащее классической механике. И конечно, последовательное
применение законов статистической физики немедленно привело бы к
нежелательному результату: энергия каждого осциллятора равнялась бы кТ, а
для излучения возникала бы ультрафиолетовая катастрофа.
Но вместе с тем именно недостатки этого вывода несут на себе печать
гениальности: теперь мы знаем, что тож-
зов. В 1859 году он установил статистический закоп распределения молекул
газа по скоростям (распределение Максвелла).
В 1855 году Максвелл начал исследование "О фарадеевых силовых линиях",
которое продолжал в течение всей своей жизни. В 1860-1865 годах он создал
теорию электромагнитного поля, сформулированную в виде системы уравнении,
описывающих все основные закономерности электромагнитных явлений. В 18(>5
году Максвелл предсказал существование в свободном пространстве
электромаг-
нитных волн, которые распро-страняются со скоростью света, и высказал
идею об электромагнитной природе света, установив тем самым связь между
оптическими и электромагнитными явлениями. Электромагнитные волны были
экспериментально обнаружены Генрихом Герцем в 1888 году.
В 1866 году, возвращаясь к кинетической теории газов, Максвелл дал новый
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 56 >> Следующая