Legile experimentale ale radiației termice le vom prezenta în mod cronologic

Kirchoff 1859 In cazul rediatii termice raportul dintre puterea spectrala de emisie E si puterea spectrala de absortie a A , depinde numai de frecventa si de temperatura T si nu depinde de natura corpului

=f( , T)=α

Stefan B. Energia totala a radiatiei emise in unitatea de arie a corpului negru in unitatea de timp, este proportionala cu temp T a suprafetei corpului la puterea a patra .

W=

=5,67*10

Wien(legea deplasari maximului de distributie ρ spre frecvente mari La o anumita temp T, maximul curbelor de distributie a densitatii spectrale ce corespunde la o anumita lungime de unda care este cu atat mai mica cu cat temp este mai ridicata

*T=b

b=0,28978*10 *m*k

WC. Wien(1896)

Premiul nobel in 1911 pt studiul radiatiei termice

ρ

Curba teoretica se suprapune peste curba experimentala in domeniul fregventelor mari

ρ =C * *C

Rayleigh-Jeans ρ

Curba teoretica reproduce corect curba de distributie a densitati spectrale in domeniul fracventelor mici.

ρ = * KT

Concluzie: -Toate legile radiatiei termice deduse experimental si teoretic in special relatiile lui Rayleigh-Jeans si Wien nu satisfac fiecare in parte decat un domeniu limitat al frecventelor radiatiilor emise de un corp negru.

-Trebuie cautata o teorie unitara(lege) care sa explice toate legile determinate experimental in domeniile lor de valabilitate.

Ipoteza cuantelor: Legea lui Planck

Fizicianul german Max Karl Ludvig Planck a considerat ca formula pentru densitatea spectrala de energie este:

unde E este energia medie a atomilor din perechile incintei, aflate la temperatura T. Dar formula energiei folosite de Rayleigh nu este corecta, considerand ca aceasta este mult mai generala.

Asadar, Planck pune sub semnul intrebarii legea echipartitiei energiei pe grade de libertate enuntand “neobisnuita” ipoteza a existentei unor cuante finite, discrete de energie , enunt facut in anul 1900.

Dupa Planck, atomii din perechile incintei, aflati in echilibu cu radiatia din incinta, pot fi asimilati ca oscilatori armonici liniari, dar energia acestora poate fi numai un muliplu intreg dee , adica; unde:

H=6,63 , considerate constanta lui Planck.

Calculand energia medie aceasta se obtine:

Cu aceasta Planck elaboreaza relatia care exprma densitatea spectrala de energie care este verificata de curba experimentala pe tot spectrul de frecvente al radiatiei termice

Formula dedusa de Planck contine drept cazuri particulare toate legile clasice ale radiatiei termice.

In anul 1918 Max Planck a primit premiul Nobel pentru “descoperorea cuantelor”. Descoperirea facuta de Planck a avut o importanta fundamentala nu numai in dezvoltarea ulterioara a fizicii, ci si din punct de vedere fiziologic. Legile naturii, formulate anterior, cum ar fi cele din mecanica newtoniana sau din termodinamica, contineau asa-numitele constante referitoare la proprietatile corpurilor la care trebuiau sa fie aplicate, neexistand constante care sa aiba caracterul unei masuri universale.