Absolutně černé těleso je takové, které žádné záření neodrazí, ale veškerou energii pohltí
a vyzařuje energii pouze v závislosti na své teplotě.
Klasická fyzika vedla k závěrům, které odporovaly pozorování.
Rayleigh–Jeansův zákon pro velké vlnové délky fungoval dobře,
ale říkal, že při zvětšující se energii (zkracujících se vlnových délkách)
bude stoupat intenzita záření a výsledkem byla ultrafialová katastrofa.
Wienova aproximace naproti tomu fungovala celkem dobře při malých vlnových délkách,
ale selhávala při snižování energie záření.
Wienův posunovací zákon určuje vlnovou délku, při které dochází k maximu vyzařování,
Wien jej nalezl několik let před objevem Planckova zákona.
Max Planck jako první navrhl, že energie se vyskytuje v kvantech, nikoli spojitě.
Použil představu, že atom je kvantový oscilátor, jehož energie může nabývat
jen určitých diskrétních hodnot a na základě toho navrhl v r. 1900 rovnici
popisující průběh vyzařování absolutně černého tělesa. V r. 1918 za to dostal Nobelovu cenu.
Absolutně černé těleso je na šátku znázorněno jako dutina s velmi malým otvorem,
kterým může vniknout záření dovnitř, ale ven se nedostanou odražené fotony,
pouze homogení tepelné záření.
Vpravo nahoře je Rayleigh–Jeansův zákon a ultrafialová katastrofa (fialová křivka),
Planckův zákon je dole a znázorňují jej křivky označené teplotami, vlevo je vypsán Wienův zákon.
Vlevo nahoře jsou kvantové oscilátory a jejich energetické hladiny.
|