Atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju

galvenā atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju ir tas, ka Elektromagnētisko viļņu teorija neizskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu, turpretī Planka kvantu teorija izskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu..

Ja mēs uzkarsējam vielu (kurai ir augsta kušanas temperatūra), tā vispirms kļūst sarkanā krāsā, pēc tam pārvēršas dzeltenā krāsā, kas pēc tam sāk mirdzēt ar baltu un zilu gaismu. Tiklīdz viela tiek uzkarsēta, mēs to saucam par “melno ķermeni”, un radītais starojums (ko viela izstaro) ir “melnā ķermeņa starojums”. Tomēr mēs nevaram izskaidrot, kā tas notiek, izmantojot elektromagnētisko viļņu teoriju, bet Planka kvantu teorija to labi izskaidro.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir elektromagnētisko viļņu teorija
3. Kas ir Planka kvantu teorija
4. Blakus salīdzinājums - elektromagnētisko viļņu teorija pret Planka kvantu teoriju tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir elektromagnētisko viļņu teorija?

Elektromagnētisko viļņu teorija ir ķīmijas teorija, kuru 1864. gadā izstrādāja Džeimss Klarks Maksvels. Saskaņā ar šo teoriju ir vairāki punkti par vielas izstaroto starojumu..

Šie punkti ir šādi:

• Enerģija izstaro enerģiju no jebkura avota nepārtraukti.
• Starojumam ir divi lauki, kas svārstās perpendikulāri viens otram; elektriskais lauks un magnētiskais lauks. Abi šie lauki ir perpendikulāri radiācijas ceļam.
• Starojumam ir viļņu raksturlielumi un tas pārvietojas gaismas ātrumā. Mēs to saucam par elektromagnētisko starojumu.
• Šim elektromagnētiskajam starojumam nav nepieciešama izplatīšanās.

Šajā teorijā aprakstītajam “vilnim” ir vairākas īpašības. Viļņa viļņa garums ir attālums starp diviem secīgiem viļņa cekiem vai siles. Viļņu skaits, kas iet caur punktu sekundē, ir viļņu frekvence. Lineārais attālums, ko vilnis pārvietojas vienā sekundē, ir ātrums. Wavenumber ir viļņu skaits, kas atrodas viena centimetra garumā.

01. attēls. Elektromagnētiskā viļņa garums

Izmantojot šo teoriju, mēs varam attīstīt elektromagnētisko spektru. Tomēr šai teorijai ir daži ierobežojumi. Šie ierobežojumi ir šādi:

1. Tas nevar izskaidrot melnā ķermeņa starojumu.
2. Un tas neizskaidro fotoelektrisko efektu.
3. Tas nevar izskaidrot, kā siltuma jauda mainās cietvielu temperatūrā.
4. Turklāt tas nevar izskaidrot atomu līniju spektrus.

Kas ir Planka kvantu teorija?

Planka kvantu teorija ir ķīmijas teorija, kuru 1900. gadā izstrādāja Makss Planks. Šī teorija ir kā modifikācija elektromagnētisko viļņu teorijai, jo mēs varam izskaidrot lietas, kuras elektromagnētisko viļņu teorija nevarēja izskaidrot. Svarīgi punkti šajā teorijā ir šādi:

• Starojuma enerģija izstaro vai absorbē nepārtraukti kā enerģijas paketes, kuras mēs saucam par kvantām.
• Katra kvanta enerģija ir vienāda ar Planka konstantes un starojuma frekvences reizinājumu.
• Vienmēr kopējais enerģijas daudzums, ko viela izstaro vai absorbē, ir vesels kvantu skaits.

Turklāt šī teorija izskaidroja melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu, ko elektromagnētisko viļņu teorija nespēja izskaidrot. Saskaņā ar šo teoriju, kad mēs karsējam vielu, šīs vielas atomi absorbē enerģiju no karstuma un sāk svārstības izstarot starojumu; kad mēs vēl vairāk karsējam vielu, tā izstaro arvien vairāk un vairāk starojuma. Tad viela izstaro starojumu ar zemāko redzamības diapazona frekvenci, kas piešķir sarkanu krāsu, un nākamais ir dzeltenā krāsa utt.

02 attēls: Melnā ķermeņa spektrs

Apsverot fotoelektriskā efekta skaidrojumu, vispirms ļaujiet mums saprast, kas ir fotoelektriskais efekts. Kad starojums triecas pret metāla virsmu, tas izraisa elektronu izstarošanu metāla virsmā. To mēs saucam par fotoelektrisko efektu.

03. attēls. Fotoelektriskais efekts

Saskaņā ar Planka kvantu teoriju, kad gaisma sit pa virsmu, gaismas starojuma kvanti visu savu enerģiju dod virspusē esošajiem elektroniem. Tādējādi elektroni tiek atdalīti no virsmas un izstumti no virsmas, ja notiekošā starojuma enerģija ir vienāda ar pievilkšanas spēku starp atoma kodolu un elektronu.

Kāda ir atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju?

Elektromagnētisko viļņu teorija ir ķīmijas teorija, kuru 1864. gadā izstrādāja Džeimss Klarks Maksvels, turpretī Planka kvantu teorija ir ķīmijas teorija, kuru 1900. gadā izstrādāja Makss Planks. Galvenā atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju ir tāda, ka elektromagnētisko viļņu teorija izskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu, savukārt Planka kvantu teorija izskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu. Vēl viena atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju ir tā, ka saskaņā ar elektromagnētisko viļņu teoriju starojums ir nepārtraukts, bet saskaņā ar Planck's Quantum Theory, starojums ir pārtraukts.

Zemāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādīta atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju.

Kopsavilkums - elektromagnētisko viļņu teorija pret Planka kvantu teoriju

Divas teorijas - elektromagnētisko viļņu teorija un Planka kvantu teorija - izskaidro no vielas izstarotā starojuma izturēšanos. Tomēr galvenā atšķirība starp elektromagnētisko viļņu teoriju un Planka kvantu teoriju ir tā, ka elektromagnētisko viļņu teorija neizskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu, turpretī Planka kvantu teorija izskaidro melnā ķermeņa starojuma parādības un fotoelektrisko efektu..

Atsauce:

1. Libreteksti. “4.2.: Planka kvantu teorija.” Ķīmija LibreTexts, Libretexts, 2016. gada 21. jūlijs. Pieejams šeit 

Attēla pieklājība:

1. “1526374” ar helder100 (CC0) caur pixabay
2. Almazi “Blackbody Spectrum” - Savs darbs, (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
3. Volfmankurda “fotoelektriskais efekts” - lv: Inkscape, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia