Planckの量子コンセプトとエネルギー交換
1900年のマックスプランクの量子化の革新的な概念は、物質がエネルギーとどのように相互作用するかについての理解に革命をもたらしました。エネルギーの損失と利益に関連する方法は次のとおりです。
古典物理学対量子物理学:
* 古典物理学: プランクの前に、エネルギーは連続していると考えられていました。つまり、あらゆる量で吸収または放出される可能性があります。ボールをロールダウンして、いつでも停止できるランプを考えてください。
* 量子物理学: プランクは、エネルギーは量子化されていると提案しました。つまり、量子または光子と呼ばれる離散「パケット」でのみ吸収または放出できることを意味します。その間ではなく、指定されたステップを踏むことができる階段を考えてください。
プランクの量子仮説とエネルギー交換:
1。エネルギーは量子化されています: 各量子のエネルギー量は、それに関連する電磁放射の周波数に直接比例します。この関係は次のように表現されています。
e =hν
どこ:
* eは量子のエネルギーです
* Hはプランクの定数です(6.626 x 10^-34 j s)
*νは電磁放射の周波数です
2。物質は量子のエネルギーを吸収して放出します: 物質がエネルギーを吸収または放出する場合、関連する放射の周波数に対応するエネルギーの個別のパケットでそうします。
例:
* 光電効果: 金属表面に光が輝くと、電子が放出されます。これは、光の周波数が特定のしきい値を超えている場合にのみ発生し、エネルギーの量子化された性質を示しています。しきい値以下では、光の強度に関係なく、電子は放出されません。
* 原子スペクトル: 原子が励起されると、原子内の離散エネルギーレベルに対応する特定の周波数で光を放出します。これは、量子化されたエネルギーレベルの間でジャンプする電子、特定のエネルギーで光子を吸収または放出する電子によって説明されます。
意味:
* エネルギー交換は継続的ではありません: これは、特定の現象が光電効果と同様に、特定の周波数でのみ発生する理由を説明しています。
* 原子構造と動作: 量子化されたエネルギーレベルは、原子の安定性と、さまざまな要素によって放出される一意のスペクトルを説明するのに役立ちます。
* 量子力学の基礎: プランクの量子概念は、物質とエネルギーのより完全で正確な理論である量子力学の開発の基礎を築きました。
要約: プランクの量子仮説は、エネルギーは連続していないが、離散パケットに存在することを提案することにより、エネルギー交換の理解に革命をもたらしました。この概念は、原子構造、光の挙動、および原子および亜原子レベルでの宇宙の働きを理解するための基本です。