16 ma’ruza. Vakuumda magnit maydoni reja: Vakuumda magnit maydoni

2. Plank gipotezasi. Bu g'oya klassik tasawurga teskari, ya'ni nurlanish energiyasi uzlukli, qiy­mati sakrab o'zgaradi, degan tasawurga asoslangan bo'lishi mumkin edi. Buni birinchi bo'lib tushunib yetgan nemis fizigi M. Plank quyidagi gipotezani olg'a surdi. Jismning nurlanish energiyasi klassik fizikada tasavvur qilinganidek uzluksiz bo'lmay, tebranish chastotasi v ga proporsianal E energiyali kvantlardan, ya 'ni alohida energiyali porsiyalardan iboratdir:

E=hv, (2)
bu yerda h=6,62 * 10 ^-34 J • s - Plank doimiysi. U nurlanish energiyasi qancha miqdorda sakrab o'zgarishini ko'rsatadi.
Bizga ma'lumki, jism ko'plab sondagi atomlardan iborat va bu atomlarning har biri Plank gipotezasiga ko'ra elektromagnit to'lqinlar chiqaradi. Boshqacha aytganda, atomning nurlanish energiyasi kvant energiyasiga karrali ravishda o`zgarib, Е, 2Е, 3E, ., nE qiymatlarnigina qabul qilishi mumkin. Aytaylik, v = 10¹⁰ Hz chastotali nurlar (λ = 3 • 10² m radioto'lqinlar) kvant energiyasini topish so'ralgan bo'lsin:
Bu yetarli darajada kichik son bo'lib, bunday qiymatni klassik fizikada uzluksiz ravishda o'zgaradi, deb hisoblash mumkin.
Agar v = 10¹⁵ Hz chastotali nurlar (λ = 3 • 10^-7 m li ultrabinafsha to'lqinlar) uchun kvant energiyasi topilsa:

E=hv = 6,62*I01^-9 J,
mikrozarralar fizikasi uchun hisobga olish zarur bo'lgan kattalikni hosil qilamiz. Shuning uchun taklif qilgan gipotezasi asosida Plank tomonidan topilgan formula nafaqat jismning nurlanish spektrini to'la tushuntirib bermay, balki uning yordamida klassik fizika qonunlari, jumladan, Stefan-Bolsman va Vin qonunlarini ham hosil qilish mumkin.


3. Yorug`lik kvantlari. Plank gipotezasi yorug'lik kvanti haqidagi tushunchaning paydo bo'lishiga olib keldi va u foton deb nom oldi. Foton quyidagi xarakteristikalarga ega.
Fotonning energiyasi:
( 3)
(4)

(5)
Yuqoridagi ifodalarda v=c/λ ekanligi e'tiborga olingan. c = 3 • 10⁸ m/s — yorug'likning bo'shliqdagi tezligi.

Foton yorug'lik tezligiga teng bo'lgan tezlik bilan harakatlanadi. Uni sekinlashtirib ham, tezlatib ham bo'lmaydi. Shuning uchun fotonning tinchlikdagi massasi to'g'risida gapirish ma'noga ega emas.