Формула Планка

 

Теоретические исследования зависимости от ν и T методами классической электродинамики привели к формуле Рэлея–Джинса:

 

(74.1)

 

где k — постоянная Больцмана; c — скорость света в вакууме.

Эта формула хорошо согласовалась с опытом только в области малых частот и резко расходилась с опытом для больших частот (рис. 74.1). Невозможность отыскания методами классической физики функции , согласующейся с опытом, получила название «ультрафиолетовой катастрофы».

Рис. 74.1

Найти правильное выражение для удалось впервые немецкому физику М. Планку. Для этого ему пришлось ввести квантовую гипотезу, согласно которой испускание электромагнитного излучения атомами тела возможно только отдельными порциями — квантами энергии, равными hν, где ν — частота излучения; h — постоянная величина, названная постоянной Планка (h = 6,63∙10^–34 Дж∙с). На основании этой гипотезы Планк получил формулу

 

(74.2)

 

хорошо согласующуюся с опытом для всех частот и температур.