پلانک

[m_vsky]

سلام
لطفا در مورد پلانک و نمودار پلانک توضیح بدین؟ :?:

[abadanastro]

پلانک
در پی استقرار در کرسی استادی، خویش توجه خود را معطوف پدیدهٔ تابش جسم سیاه، مشکل روز فیزیک کلاسیک کرد که آن را نخستین بار کیرشهوف به میان آورده بود. پلانک در سال ۱۹۰۰ به این نتیجه رسید که برای توضیح پدیدهٔ تابش جسم سیاه باید ایده کاملاٌ‌ جدیدی را پیش کشید. وی این فکر را که انرژی نیز مانند ماده از آحاد یا بسته‌های کوچکی درست شده است، در میان نهاد. آن بسته را کوانتوم نامید که کلمه‌ای برگرفته از زبان لاتین به معنی چقدر و جمع آن کوانتا بود، این فکر که با اصول و قوانین آن زمان مطابقت نداشت، بالطبع مخالفانی بوجود آورد. ولی این مخالفت‌ها بیش از ۵ سال طول نکشید، زیرا تئوری انیشتین که متکی به تئوری کوانتا بود، بیان شد و ارزش واقعی و حقیقی تئوری پلانک را معلوم نمود. بعد از آن پلانک و انیشتین با یکدیگر مکاتباتی آغاز کردند که تا پایان عمر پلانک ادامه یافت و سبب همکاری‌های مهمی بین آن‌ها در زمینهٔ خواص نور نیز شد.

سهمی که پلانک در پیشبرد علم ادا کرد، او را به یکی از برترین دانشمندان تبدیل کرد. او مورد احترام همکاران خود در همهٔ حوزه‌های علمی و از همهٔ ملیت‌های جهان بود.

جایزهٔ نوبل

در سال ۱۹۱۸ آلبرت انیشتین، نیلز بوهر، ارنست رادرفورد و ورنر هایزنبرگ، که همگی مستحق کسب جایزه نوبل بودند، با توافق پلانک را مستحق‌ترین شخص برای کسب این افتخار دانستند. بدین ترتیب پلانک به اخذ جایزهٔ نوبل نائل آمد و استاد دانشگاه برلین گردید.

به جای انجمن قیصر ویلهلم که در سال ۱۹۱۱ منحل شده بود، انجمن ماکس پلانک برای پیشبرد علم تاسیس شد که خود او از ۱۹۳۰ تا ۱۹۳۷ ریاست این انجمن را بر عهده داشت.

[m_vsky]

خیلی از توضیحتون ممنونم .
من بیشتر منظورم با نمودار پلانک بود .توی قسمتی از کتاب ستاره شناسی و اخترفیزیک مقدماتی که مربوط به نمودار هرتزسپرونگ راسل بود این نمودار نام برده شده ولی توضیحی در موردش نداده .... :?:

[Monoceros]

اگه اشتباه نکنم نمودار پلانک مربوط به شدت تابش جسم سیاه در طول موج های مختلف در دماهای مختلفه که از اون قانون وین wein نتیجه می شه که حاصلضرب دما در طول موجی که حداکثر شدت رو داره مقداری ثابته. . .
از این رابطه می شه رنگ و دمای ستاره رو به هم ربط داد . . .
اکثر نمودارها و روابط پیشین مشکلاتی داشتن که پلانک همه اونها رو برطرف کرد . . .

[Owl]

همونطورکه دوستمون نوشتن نمودار پلانک ازطریق قانون وین رنگ یا همان طول موج رو به دما مروبط می کند. که هم آزمایشگاه و هم در طبیعت کاملا با دقت بالا تایید شد.مثلا نموداری که از طیف خورشید، انفجار بزرگ، کاواک، پدیده های مختلف کوانتمی در دماهای مختلف(البته از طریق طیف سنجی) فراهم میاد. این رابطه تجربی است. وپلانکبا استفادهاز آن نظریه کوانتایی خودش رو اراپه میده.آنیشتایندر مکانیک آماری وترمودینامیک فرض پلانک رواستفاده می کنه ویکی از بانیان نظریه فیزیک کوانتمی میشه.

[m_vsky]

ثابت پلانک هم که پلانک برای توجیه مقادیر کوانتومی استفاده کرده با این نمودار رابطه داره؟

[Owl]

بله، ارتباطش هم اساسیه! بگذارید کمی از اصطلاحات تخصصی استفاده کنم. در ترمودینامیک آماری، رفتار ذرات رو به صورت دسته جمعی بررسی می کنیم. این رفتار ها در واقع با الگوهای ریاضیاتی بیان میشن. اینجا توزیع بولتزمن استفده شد. یعنی وقتی مجموع شدت به مجموع یا حجم کُل یا همان انتگرال را می گرفتیم، مقداری داشتیم بر حسب انرژی. پس نتیجه می گیریم که انرژی را از این رابطه بدست آورده ایم. اما انتگرال یعنی پویسته گرفتن طیف انرژی یا همان انرژی بدست آمده. پلانک توانست با راه کار ریاضی نمودار لگاریتمی یا صرفا فرودی را به نموداری تبدیل کند که ابتدا به نقطه ماکسیمم می رسید و سپس به صورت لگاریتمی یا به عبارت بهتر به آرامی(دست کم نسبت به نقطه اوج رسیدنش) افت انرژی داشت. این نمودار به صورت تجربی در کاواک بدست آمد. و پلانک یا گسسته گرفتن همان انتگرال ها یا به عبارت بهتر صرفا جمع معمولی بستن یا به طور کُلی سیگما به جای انتگرال یا مقدار پیوسته مقدار شدت و حجم را گسسته در نظر گرفت. وقتی انرژی بدست آمد البته با عدد گذاری های متعدد، نموداری که شکل گرفت همانی بود که ما الان نمودار پلانک می خوانیم.
با محاسبات سخت یا شاید بهتر بگویم شلوغ به همان رابطه معروفی می رسیم که انرژی برابر است با ضریبی ثابت بنام ثابت استفان-بولتزمن ضربدر دما. این سطح زیر نمودار پلانک است. حالا اگر بخواهیم می توانیم رابطه را به جای اینکه برحسب دما باشد برحسب فرکانس بنویسیم. این را هم از قانون ساده
« وین» داریم. حالا رابطه بدست آمده برای اختلاف انرژی یا انرژی در طیف تشکیل شده از هر عنصر یا به فرض جسم سیاه، برابر است با ضریبی ثابت در فرکانس، این ضریب ثابت همان ثابت پلانک است.
در آزمایش های متعدد بارها بارها اندازه گیری شده و مقداری تقریبا ثابت از خود نشان داده است.

[m_vsky]

مرسی از توضیحاتتون.
من در جایی خوندم که جسم سیاه به عنوان سطحی تعریف می‌شود که تمام تابش فرودی را جذب می‌کند. حالا با توجه به اینکه این نمودار به شدت تابش جسم سیاه هم بستگی داره میشه در این مورد هم توضیحی بدین؟