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왜 고전적인 역학이 흑체 방사선을 설명하지 못한가?

고전적인 역학은 흑체가 고주파수에서 무한한 양의 에너지를 방출 할 것이라고 예측했기 때문에 흑체 방사선을 설명하지 못했습니다. . 이것은 실험 관찰과 분명히 상충되었습니다.

다음은 문제의 고장입니다.

* 흑체 방사선 : 흑체는 모든 전자기 방사선을 흡수하는 가상의 대상입니다. 그런 다음 온도에 따라 모든 주파수에서 방사선을 방출합니다. 이 방출 된 방사선의 스펙트럼을 흑체 방사선이라고합니다.

* 고전 물리학 예측 : 고전 물리학에 따르면, 흑체 내의 모든 진동 모드는 에너지로 똑같이 채워져 있어야합니다. 이는 주파수가 증가함에 따라 흑체에 의해 방출되는 에너지도 무기한으로 증가해야한다는 것을 의미했습니다. 이로 인해 자외선 재앙이 이루어졌습니다.

* 실험 결과 : 실험에 따르면 흑체 방사선의 강도는 특정 주파수에서 정점에 이르고 더 높은 주파수에서 빠르게 감소한 것으로 나타났습니다. 고전적인 예측은이 관찰 된 행동을 설명하지 못했습니다.

고전 역학이 실패한 곳 :

* 에너지 양자화 : 고전적인 역학은 에너지가 서로 다른 진동 모드에 걸쳐 지속적으로 분포 될 수 있다고 가정했습니다. 그러나이 문제는 에너지가 연속적이지 않고 양자화되었다는 사실에서 발생했습니다. 이것은 에너지가 Quanta라고 불리는 개별 패킷에만 존재할 수 있음을 의미합니다. 이 기본 아이디어는 1900 년 Max Planck에 의해 소개되어 흑체 스펙트럼을 설명했습니다.

* 플랑크의 가설 : Planck는 각 발진기의 에너지가 그 주파수에 비례하고, 비례의 상수는 유명한 플랑크 상수 인 h. 이 아이디어는 양자 역학의 개발로 이어졌으며, 이는 흑체 방사선의 스펙트럼을 올바르게 설명했습니다.

요약하면, 고전적인 역학은 에너지가 다른 주파수에 걸쳐 지속적으로 분포 될 수 있다고 가정했기 때문에 흑체 방사선을 설명하지 못했습니다. 에너지 양자화의 개념을 도입 한 양자 역학은 관찰 된 스펙트럼에 대한 올바른 설명을 제공했습니다.

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