Işığın doğasını açıklamaya çalışan İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell (1831-1879), ışığın aşağıdakilerden oluşacağı teorisini önerdi. elektromanyetik dalgalar. Böylece farklı görünen (renkler) ve görünmeyen (gama ışınları, X-ışınları, ultraviyole, kızılötesi, mikrodalga ve radyo dalgaları) dalga boylarına sahip olmaları ve farklı frekanslar.
Dalga boyu, bir dalgadaki ardışık iki tepe noktasının mesafesidir ve Yunanca lambda “λ” harfi ile temsil edilir. Frekans (f), elektromanyetik dalganın saniyedeki salınım sayısıdır. Bu iki miktar ters orantılıdır, dalga boyu ne kadar kısaysa, radyasyonun frekansı ve enerjisi o kadar yüksek olur.
Işığı bu şekilde inceleme ve anlama yolu, yayılma şekli gibi birçok fenomeni açıklıyordu.
Bununla birlikte, bu teorinin açıklamadığı bazı yönler vardı, bunlardan başlıcası, belirli nesnelerin ısıtıldıklarında yaydıkları renkti. Oda sıcaklığındaki her nesne, radyasyonu belirli bir frekansta ve rengine (görünür ışık) karşılık gelen belirli bir dalga boyunda yansıttığı için görselleştirilir. Bununla birlikte, aşırı yüksek sıcaklıklardaki nesneler söz konusu olduğunda, üzerlerine düşen herhangi bir ışığı yansıtmazlar, bunun yerine görselleştirmemiz için yeterli yoğunlukta kendi ışıklarını yayarlar.
Örneğin demir, sıcaklığı arttıkça renk değiştirir. Önce kırmızıya, sonra sarıya, sonra beyaza döner ve aşırı yüksek sıcaklıklarda beyaz hafif maviye döner.
Bu fenomeni inceleyen bilim adamları, her dalga boyundaki radyasyonun yoğunluğunu ölçtüler ve ölçümleri bir dizi farklı sıcaklık için tekrarladılar. Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) bu radyasyonun yayıldığını keşfetti. sadece sıcaklığa bağlıydı, malzemeye değil.
Bu şekilde hareket eden bir nesne bilim adamları tarafından siyah gövde. o Hayır renginden dolayı böyle adlandırılmıştır, çünkü mutlaka karanlık değildir, aksine genellikle beyaz parlar. Bu isim, nesnenin bir dalga boyunun soğurulmasını veya yayımlanmasını desteklemediği gerçeğinden gelmektedir. beyaz tüm renkleri yansıtır (çeşitli dalga boylarında görünür radyasyon), siyah hiçbirini yansıtmaz renk. Kara cisim üzerine düşen tüm radyasyonu emer.
Bilim adamları kara cisim ışıması yasalarını açıklamaya çalıştıklarında, deneysel olarak elde edilen verilerin Maxwell'in dalga teorisiyle uyumsuz olduğu kanıtlandı. Daha da kötüsü, sonuçlar felaket olarak bilinen bir duruma işaret etti. ultraviyole felaketi. Klasik fizik, sıfırdan farklı herhangi bir sıcaklıktaki herhangi bir siyah cismin çok yoğun ultraviyole radyasyon yayması gerektiğini söyledi. bu, herhangi bir nesnenin ısıtılmasının, yüksek radyasyon emisyonu yoluyla çevresinde tahribata yol açacağı anlamına gelir. frekanslar. Dahil olmak üzere 37°C sıcaklıktaki bir insan vücudu karanlıkta parlar!
Ama bunun günlük yaşamda olmadığını biliyoruz, peki yanlış olan ne?
Doğru açıklama geldi 1900 Alman fizikçi ve matematikçi tarafından Max Karl Ernest Ludwig Planck (1858-1947) olduğunu söyleyen enerji sürekli olmaz, daha önce düşünüldüğü gibi. Teorisi temelde şunları söyledi:
Radyasyon, ısıtılmış bir cisim tarafından dalga şeklinde değil, küçük enerji paketleri aracılığıyla emilir veya yayılır.
Alman fizikçi Max Planck, 1930 dolaylarında
Max Planck'ın adlandırdığı bu küçük enerji "paketleri" kuantum (çoğulu ne kadarLatince'den gelen ve “nicelik”, kelimenin tam anlamıyla “ne kadar?” anlamına gelen, minimal, bölünmez bir birim fikrini aktaran; Beri kuantum radyasyon frekansıyla orantılı belirli bir enerji birimi olurdu. O zaman ifade kuantum teorisi.
şu anda bir kuantum buna denir foton.
Ek olarak, bu bilim adamı, siyah bir cisimde radyasyon yayan salınan parçacıkların radyasyonunu belirlemeyi mümkün kılan bir işlev sağladı:
E = n. H. v
Olmak:
n = pozitif tam sayı;
h = Planck sabiti (6.626). 10-34 J. s - günlük malzemelerde fiziksel veya kimyasal değişiklikleri gerçekleştirmek için gereken enerjiye kıyasla çok küçük bir değer. Bu bize “h”nin çok küçük bir dünyayı, kuantum dünyasını ifade ettiğini gösterir;
v = yayılan radyasyonun frekansı.
![Almanya'da basılmış (1994) Max Planck'ın kuantum teorisinin keşfini gösteren damga[2]](/f/4231d982fcf71c7d9fa2774ca7505c1a.jpg "Max Planck'ın Kuantum Teorisi")
Max Planck'ın kuantum teorisinin keşfini gösteren Almanya'da basılmış (1994) damga[2]
Planck sabiti, çeşitli fiziksel ve kimyasal kavramları ve yorumları anlamak için temel olduğu için kuantum dünyasındaki en önemli sabitlerden biridir.
Bu teori, “v” frekansındaki radyasyonun, ancak böyle bir frekanstaki bir osilatör, salınımı başlatmak için gereken minimum enerjiyi elde etmesi halinde yeniden üretilebileceğini göstermektedir. Düşük sıcaklıklarda, yüksek frekanslı salınımları indüklemek için yeterli enerji yoktur; bu şekilde, nesne ultraviyole radyasyonu yeniden üretmez ve ultraviyole felaketini sona erdirir.
Albert Einstein, bu Max Planck hipotezini 1905'te fotoelektrik etki üzerine yaptığı çalışmada elde ettiği sonuçları açıklamak için kullandı.
Max Planck, 1918'de kendisine Nobel Fizik Ödülü'nü kazandıran kuantum teorisinin babası olarak kabul edilir.
Bu nedenle, modelin şu şekilde olduğunu belirtmek önemlidir. dalga-parçacık ikiliği maddenin. Bu, her iki teorinin de ışığın doğasını açıklamak için kullanıldığı anlamına gelir: dalga ve cisimcik.
Dalga teorisi bazı ışık olaylarını açıklar ve belirli deneylerle gösterilebilir. ışığın küçük enerji parçacıklarından oluştuğu diğer fenomenleri açıklar ve başkaları tarafından kanıtlanabilir. deneyler. Işığın iki doğasını aynı anda gösteren hiçbir deney yoktur.
Bu nedenle, incelenen fenomene göre her iki teori de kullanılır.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
* Görüntüler için editoryal krediler:
[1] podyumcu / Shutterstock.com
[2] Boris15 / Shutterstock.com
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/teoria-max-planck.htm