В края на ХIХ век. Много учени смятат, че развитието на физиката е завършен поради следните причини:
- Повече от 200 години, има законите на механиката, теорията на всемирното привличане.
- Проектиран MKT.
- Те донесоха солидна основа за термодинамиката.
- Завършен теория на електромагнетизма Максуел.
- Видими основните закони на опазване (енергия, движеща сила на ъглов момент, масови, електрически заряд).
В края на XIX - началото на XX век. V. рентгенов открити - рентгенови лъчи (Х-лъчи), A. Бекерел - явлението радиоактивност, J. Thomson електрони .. Въпреки това, класическата физика не успя да обясни тези явления.
Теорията на относителността на Айнщайн поиска радикална ревизия на концепцията за пространството и времето. Специални експерименти потвърждават правилността на хипотезата, J. Максуел от електромагнитния характер на светлината. Може да се предполага, че излъчването на електромагнитни вълни, причинени от нагрети тела колебателно движение на електроните. Но това предположение трябва да бъде потвърдена чрез сравняване на теоретични и експериментални данни.
За теоретичен анализ на законите на радиация ние използвахме модела на съвършената на абсолютно черно тяло. т. е. тяло напълно поглъщащи електромагнитни вълни с всякаква дължина и, съответно, всички дължина на излъчващите електромагнитните вълни.
Един пример на абсолютно черно тяло излъчвателна на слънцето може да бъде, за абсорбиране - кухина с огледално стена с малък отвор.
Австрийските физици J. Stefan и Болцман експериментално установено, че общата енергия, излъчвана Е 1 с черно тяло на единица площ е пропорционална на четвъртия силата на абсолютната температура Т:
. където S = 5,67. 10 -8 J / (m 2. К-с) е константа на Stefan-Boltzmann.
Законът е обявен за Стефан - Болцман. Той има право да се изчисли енергията на радиация от черно тяло с известна температура.
Пример експериментално получени криви на разпределение на енергия в спектър на черно тяло радиация.
За дадена стойност на температурата Т на абсолютно черно тяло интензитет на лъчение и максималната стойност отговаря на дължина на вълната л. Немски физик W. Wien установено, че когато температурата се променя дължината на вълната, която представлява максималната енергия Emax. намалява обратно пропорционално на температурата, обаче (право Wien е). С помощта на законите на термодинамиката, W. Wien получи правото на разпределение на енергията в спектъра на абсолютно черно тяло, което съвпада с експерименталните резултати само при високи честоти.
Британският физик Джон. Raleigh опит за по-строг теоретичен деривация на закона за разпределение на енергия. Според закона води до добро споразумение с експеримент при ниски честоти. Съгласно този закон интензитет на излъчване трябва да се увеличи пропорционално на квадрата на честотата. Поради това, в топлинното излъчване трябва да бъде много ултравиолетова и рентгенови лъчи, което не може да се наблюдава. Трудности при координацията между теория и експериментални резултати се наричат ултравиолетова катастрофа.
Законодателството на електромагнитно произведен от Максуел, не са в състояние да обясни формата на кривата на разпределението на интензитета на спектъра на абсолютно черно тяло. Когато изтриете тази стойност от интензивността на електромагнитното излъчване намалява плавно.
Свързани статии