Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
3.3.Energiaipęd51
czywiście9analogiamiędzygazemiprzepływemfoto-
nówjestczymś9doczegobędziemypowracać.
JakpowiedziałwielkifrancuskifizykLouisdeBro-
glie9nŚwiatłojest9wskrócie9najbardziejsubtelnąformą
materiinicałamateria9włączającświatło9jestskwanto-
wana.Upodstawskładasięzniepodzielnychcząstek
elementarnych-kwarków9leptonówifotonów.Taobej-
mującawszystkojednośćjestjednymznajbardziej
przemawiającychpowodówtraktowaniafotonujako
cząstki(niezależnieodtego9czymjestncząstkan).
Załamaniesięklasycznejteorii
Wroku1900Ma[Plancksformułowałnaszybkoinie-
cobłędnieanalizęzjawiskaznanegojakopromienio-
wIniHciIłIdoskonIlHczIrnHgo(ang.blackbodyradia-
Rys.3.19.GHomHtriaprawaodwrotQościkwadratu
tion)9(s.584).Pomimopewnychpotknięćwyrażenie9
którewymyślił9piękniepasowałodowszystkichda-
Ponieważr
1ir
2sądowolne9wynikaztego9że
nycheksperymentalnych9conieudałosięnigdywcze-
rE0(r)=const.iamplitudamusispadaćodwrotniedor.
śniej.Ogólnie9rozważałonfaleelektromagnetyczne
Natężenieświatłazeźródłapunktowegojestpropor-
(e-m)wstanierównowagiwizotermicznejkomorzelub
cjonalnedo1/r2.Towłaśniejestdobrzeznaneprawo
wnęce.całepromieniowaniee-mwobrębiewnękijest
odwrotnościkwadratu(ang.inversesquarelaw)9któ-
emitowaneiabsorbowaneprzezścianyograniczające
remożnałatwozweryfikowaćprzyużyciuźródła
wnękę-nicniewchodzizzewnątrz.Togwarantuje9że
punktowegoiświatłomierzafotograficznego.
składspektralnybędziepasowałdotego9cojestwypro-
mieniowanezidealnieczarnejpowierzchni.celemtego
byłoprzewidzeniespektrum(widma)promieniowania9
3.3.3.Fotony
którepowinnowydobywaćsięzmałegootworuwta-
Światłojestabsorbowaneiemitowanewmalutkichpo-
kiejwnęce.Kompletnieutknąwszynatymproblemie9
jedynczychporcjach9wcząstkachelektromagnetycz-
wakciedesperacjiPlancksięgnąłdoklasycznejanalizy
negonczegośn9znanychjakofotony.Tylezostałopo-
statystycznejMa[wellaiBoltzmanna9którazostała
twierdzoneidobrzeugruntowane9alepytanie-czy
wymyślonajakopodstawakinetycznejteoriigazów.Fi-
światłonnaprawdęnjest9czyniejeststrumieniemfoto-
lozoficzniejesttocałkowiciedeterministycznepodej-
nów"-jestdalekieododpowiedziizostaniejeszcze
ście9którezakłada9żemożnapodążać9przynajmniejco
kilkakrotnieprzywołane.*
dozasady9zakażdymatomempodczasjegoruchu
Zwyklewiązkaświatładostarczatakwielukwan-
wukładzie.Wkonsekwencjikażdyatomjestrozpozna-
tówenergii9żejejwewnętrznaziarnistośćjestcakowi-
walny9niezależnyimożebyćponumerowany.Zczysto
cieukryta9amakroskopowoobserwowujesiętylko
obliczeniowychwzględówPlanckwysunąłhipotezę9że
zjawiskociągłe.Takasytuacjajestpowszechnawna-
każdyzoscylatorówułożonychnaścianachkomory
turze;siływywieraneprzezindywidualnecząsteczki
możeabsorbowaćiemitowaćtylkomałedyskretneilo-
gazuwwietrzełącząsięwcoś9cowydajesięciągłym9
ścienergii9proporcjonalnedoczęstotliwościoscyla-
spójnymciśnieniem9aleoczywiścienimniejest.Rze-
cjivżTeporcjeenergiibyłybyrównecałkowitymwie-
lokrotnościomhv9gdzieh9obecniezwanastałą3lan-
*Wzwiązkuztym9jeżelikiedykolwiekdlacelówzwięzłościbę-
cka(ang.Planck’sconstant)9zostałaustalonana
dąużywanewyrażenia9takiejaknwiązkafotonówn9czytelnikpo-
69626i10-34Jis.Planck9będącraczejtradycjonalistą9
winienpamiętać9żechociażmodeluznający9iżświatłojestkorpu-
trzymałsięklasycznegofalowegoobrazuświatła9upie-
skularne9doczekałsiępowszechnejakceptacji(szczególnie
rającsię9żetylkooscylatorysąskwantowane.
wfizycewysokichenergii)ijestważnączęściąwspółczesnejwie-
Proroczo9J.J.Thomson(1903)-odkrywcaelektronu
dzy9toniezostałjeszczepotwierdzonyponadwszelkąwątpliwość
(takjakwszystkowfizyce).Zobacznp.artykułprzeglądowy
-rozwinąłtenpomysł9sugerując9żefaleelektromagne-
R.Kidda9J.Ardiniego9A.Antona9nEVolutionofthemodernpho-
tycznewpraktycemogąbyćdrastycznieodmienneod
tonn9Am.J.Phys.57(1)927(1989).
innychrodzajówfal.Byćmożelokalnezagęszczenia
