Электромагниттик толкун теориясы менен Планктын кванттык теориясынын ортосундагы негизги айырма, электромагниттик толкун теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрбөйт, ал эми Планктын кванттык теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрөт.
Эгер затты (жогорку эрүү температурасы бар) ысытсак, ал адегенде кызыл түскө айланат, андан кийин сары түскө айланат, андан кийин ал ак жана көк жарык менен күйүп баштайт. Зат ушинтип ысытылгандан кийин, биз аны "кара дене" деп атайбыз жана пайда болгон радиация (зат чыгарган) "кара дененин нурлануусу". Бирок электромагниттик толкун теориясынын жардамы менен мунун кандай болорун түшүндүрө албайбыз, бирок Планктын кванттык теориясы муну жакшы түшүндүрөт.
Электромагниттик толкун теориясы деген эмне?
Электромагниттик толкун теориясы 1864-жылы Джеймс Кларк Максвелл тарабынан иштелип чыккан химиядагы теория. Бул теорияга ылайык, заттан чыккан нурлануу жөнүндө бир нече пункттар бар.
Бул пункттар төмөнкүдөй:
- Энергия ар кандай булактан нурдуу энергия түрүндө үзгүлтүксүз бөлүнүп чыгат.
- Радиациянын бири-бирине перпендикуляр термелген эки талаасы бар; электр талаасы жана магнит талаасы. Бул эки талаа тең радиация жолуна перпендикуляр.
- Радиация толкундуу мүнөздөмөлөргө ээ жана жарыктын ылдамдыгы менен тарайт. Биз аны электромагниттик нурлануу деп атайбыз.
- Бул электромагниттик нурлануу таралуу үчүн затты талап кылбайт.
Бул теорияда сүрөттөлгөн «толкун» бир нече өзгөчөлүктөргө ээ. Толкундун толкун узундугу – толкундун эки ырааттуу чокусунун же чуңкурунун ортосундагы аралык. Бир секундада бир чекит аркылуу өткөн толкундардын саны толкундун жыштыгы болуп саналат. Толкундун бир секундда басып өткөн сызыктуу аралыгы - ылдамдык. Толкун саны - бир сантиметр узундуктагы толкундардын саны.
01-сүрөт: Электромагниттик толкундун узундугу
Бул теорияны колдонуу менен биз электромагниттик спектрди иштеп чыга алабыз. Бирок, бул теориянын кээ бир чектөөлөр бар. Бул чектөөлөр төмөнкүчө:
- Бул кара дененин радиациясын түшүндүрө албайт.
- Ал эми фотоэффектти түшүндүрбөйт.
- Жылуулук сыйымдуулугу катуу заттардын температурасын кандайча өзгөртөрүн түшүндүрө албайт.
- Андан тышкары, ал атомдордун сызык спектрлерин түшүндүрө албайт.
Планктын кванттык теориясы деген эмне?
Планктын кванттык теориясы 1900-жылы Макс Планк тарабынан иштелип чыккан химиядагы теория. Бул теория электромагниттик толкун теориясынын модификациясы сыяктуу, анткени биз электромагниттик толкун теориясы түшүндүрө албаган нерселерди түшүндүрө алабыз. Бул теориянын маанилүү пункттары төмөнкүлөр:
- Нурлануучу энергия энергия пакеттери катары үзгүлтүксүз бөлүп чыгарат же сиңирет, биз аларды кванттар деп атайбыз.
- Ар бир кванттын энергиясы Планктын туруктуулугу менен нурлануунун жыштыгынын көбөйтүндүсүнө барабар.
- Зат чыгарган же сиңирген энергиянын жалпы саны ар дайым кванттардын бүтүн саны болуп саналат.
Мындан тышкары, бул теория кара дененин нурлануу кубулуштарын жана электромагниттик толкун теориясы түшүндүрө албаган фотоэлектрдик эффектти түшүндүргөн. Бул теория боюнча, биз бир затты ысытканда, ал заттын атомдору жылуулуктан энергияны сиңирип, радиация чыгаруу үчүн термелүүнү баштайт; затты андан ары ысытканыбызда, ал көбүрөөк радиация чыгарат. Андан кийин зат көрүнүүчү диапазонун эң төмөнкү жыштыгы менен нурланууну чыгарат, ал кызыл түстү берет, ал эми кийинкиси сары түстү жана башкаларды берет.
02-сүрөт: Кара дененин спектри
Фотоэффекттин түшүндүрмөсүн карап жатканда, алгач фотоэффект эмне экенин түшүнөлү. Нурлануу металлдын бетине тийгенде, металлдын бетинде электрондордун чыгышын шарттайт. Муну биз фотоэффект деп атайбыз.
03-сүрөт: Фотоэлектрдик эффект
Планктын кванттык теориясына ылайык, жарык бетке тийгенде жарык нурлануу кванттары өзүнүн бүт энергиясын беттеги электрондорго берет. Демек, эгерде түшкөн нурлануунун энергиясы атом ядросу менен электрондун ортосундагы тартылуу күчүнө барабар болсо, электрондор бетинен ажырап, сырттан чыгып кетишет.
Электромагниттик толкун теориясы менен Планктын кванттык теориясынын ортосунда кандай айырма бар?
Электромагниттик толкун теориясы 1864-жылы Джеймс Кларк Максвелл тарабынан иштелип чыккан химиядагы теория, ал эми Планктын кванттык теориясы 1900-жылы Макс Планк тарабынан иштелип чыккан химиядагы теория. Электромагниттик толкун теориясы менен Планктын кванттык теориясынын ортосундагы негизги айырма электромагниттик толкун теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрбөйт, ал эми Планктын кванттык теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрөт. Андан тышкары, электромагниттик толкун теориясы менен Планктын кванттык теориясынын дагы бир айырмасы, электромагниттик толкун теориясына ылайык, нурлануу үзгүлтүксүз, бирок Планктын кванттык теориясына ылайык, нурлануу үзгүлтүксүз болот.
Төмөнкү инфографика электромагниттик толкун теориясы менен Планктын кванттык теориясынын ортосундагы айырманы таблица түрүндө көрсөтөт.
Кыскача маалымат – Электромагниттик толкун теориясына каршы Планктын кванттык теориясы
Эки теория Электромагниттик толкун теориясы жана Планктын кванттык теориясы заттан чыккан нурлануунун жүрүм-турумун түшүндүрөт. Бирок, Электромагниттик Толкун теориясы менен Планктын Квант теориясынын ортосундагы негизги айырма, Электромагниттик толкун теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрбөйт, ал эми Планктын кванттык теориясы кара дененин нурлануу кубулуштарын жана фотоэлектрдик эффектти түшүндүрөт.
