Leĝo de Planck

La leĝo de Planck estas fizika leĝo, kiu priskribas la intensecan spektron de termoradiado elsendita de nigra korpo. La leĝo nomiĝas laŭ la germana fizikisto Max Planck, kiu eltrovis ĝin en la jaroj 1899 ĝis 1901 .

Koloro de termoradiado je diversaj korpotemperaturoj.

Laŭ la Planck'a leĝo la spektra intenseco $u(\lambda )$ de termoradiado de nigra korpo sur ĝia surfaco estas:

Spektra intenseco de nigra korpo depende de ondolongo

$u(\lambda )={\frac {dI(\lambda )}{d\lambda }}={\frac {2\pi hc^{2}}{\lambda ^{5}\exp({\frac {hc}{\lambda kT}})-1}}$,

kun

$I$: intenseco, unuo W/m²,

$\lambda$: ondolongo de elsendita radiado en vakuo,

$h$: konstanto de Planck,

$c$: rapideco de lumo en vakuo,

$k$: konstanto de Boltzmann,

$T$: korpotemperaturo, unuo K.

La leĝo estas ĝeneraligo de pli maljunaj leĝo de Stefan-Boltzmann kaj leĝo de Wien pri ŝoviĝo. Ĝi estas konfirmita eĉ per la plej ekzaktaj mezuradoj.

Graveco por kvantum mekaniko

Planck unue eltrovis la formulon heŭristike. Plie li provis dedukti la leĝon. Por sukcesi necesis supozi ke elektromagneta ondo ne havu iun ajn energion sed havu diskretan energian kvanton E, kun

$E=h\cdot \nu$, ($\nu$: frekvenco),

aŭ multoblon de tio. La postulato ke elektromagnetaj ondoj konsistu el kvantoj, poste nomitaj fotonoj, estis fundamenta ŝanĝiĝo en tiama fiziko. Tial la dedukto de la leĝo estis grave por la ekevoluo de kvantuma mekaniko.

Vidu ankaŭ

• Termoradiado
• Leĝo de Stefan-Boltzmann
• Nigra korpo
• Leĝo de Wien pri ŝoviĝo