Расскажите об «ультрафиолетовой катастрофе» и ее роли в становлении квантовой теории излучения. (Решение → 14853)

Заказ №39164

Расскажите об «ультрафиолетовой катастрофе» и ее роли в становлении квантовой теории излучения.

Решенеие

Успехи термодинамики, позволившие теоретически вывести законы Стефана–Больцмана и Вина, вселяли надежду, что из термодинамических соображений удастся получить всю кривую спектрального распределения излучения АЧТ. В 1900 году эту проблему пытался решить знаменитый английский физик Джон Рэлей, который в основу своих рассуждений положил закон статистической физики о равномерном распределении энергии по степеням свободы в состоянии термодинамического равновесия и представил тело как набор осцилляторов. Этот закон был применен Рэлеем к равновесному излучению в полости. Несколько позже эту идею подробно развил английский физик Джеймс Джинс. Таким путем удалось получить зависимость испускательной способности абсолютно черного тела от частоты ν и температуры T kT c r T 2 2 2    , где kT – энергия колебаний осцилляторов на частоте ν; c – скорость света в вакууме. Это соотношение называют формулой Релея–Джинса. Она согласуется с экспериментальными данными только в области низких частот (достаточно длинных волн) (рис. 2). Кроме того, из нее следует абсурдный вывод о том, что энергетическая светимость RТ АЧТ должна обращаться в бесконечность, а, следовательно, равновесие между нагретым телом и излучением в замкнутой полости может установиться только при абсолютном нуле температуры.