¿Cómo puede el cuerpo negro radition ser explicado por la cuantización?

Question

No entiendo por qué la cuantización de hace un pico en la radiación de cuerpo negro de la curva (por lo que no hay catástrofe ULTRAVIOLETA) y la relación entre el pico y la cuantización de concepto.

Cuando el cuerpo negro se calienta, empieza a brillar. Todos los átomos comienzan a vibrar. Total de energía de calefacción debe ser dividida y compartida por todos los átomos del cuerpo negro. A la derecha?

Pero, ¿qué sucede a continuación?

Hacer algunos átomos de obtener mucho más de la energía que irradian en una frecuencia más alta y a los residuos de la energía? Lo que ocurre a nivel atómico, por lo que la cuantización de la puede explicar? Lo que hace la física clásica reclamación, por lo que no puede explicar la radiación de la curva?

Answer 1

Este enlace da una idea clara de la diferencia entre la clásica y la necesidad de la formulación de la mecánica cuántica .

Radiación de cuerpo negro" o "caries de radiación" se refiere a un objeto o sistema que absorbe toda la radiación incidente sobre él y re-irradia la energía que es característica de este sistema de radiación, no depende del tipo de radiación que incide sobre él. La energía radiada se puede considerar para ser producidos por las ondas estacionarias o modos de resonancia de la cavidad que está irradiando.

La cantidad de radiación emitida en un determinado rango de frecuencia debe ser proporcional al número de modos en que rango. El mejor de la física clásica sugiere que todos los modos tenía una igual posibilidad de ser producido, y que el número de modos subió proporcional al cuadrado de la frecuencia.

Pero la predicción de continuo incremento en la energía radiada con frecuencia (apodada la "catástrofe ultravioleta"), no ocurrió. La naturaleza sabía mejor.

Continúa hojeando el enlace podrás ver la justificación de la fórmula clásica y el hecho de que los datos no seguir pero sigue el quantum inducida por la fórmula.

Answer 2

El espectro de cuerpo negro tiene muy poco que ver con las propiedades de la radiación.

Si no hubiera tal cosa como la radiación electromagnética, el calor en un sólido cuerpo se distribuya entre todos los modos de vibración de los átomos. Clásicamente, de todos modos iba a obtener la misma cantidad de energía. Pero en la mecánica cuántica, dependiendo de la temperatura, las altas frecuencias de los modos no siempre se obtiene una participación plena. Esta es la conocida baja temperatura desviación de la ley de Dulong y Petit.

La Mecánica cuántica explica esta anomalía, y no tiene nada que ver con la existencia de la radiación electromagnética. Es justo lo que usted obtiene al resolver la ecuación de Schroedinger para junto osciladores armónicos.

Si ahora vamos a los átomos que vibran tienen una carga eléctrica, que va a irradiar. Puede calcular cuánto se irradian por el uso de las ecuaciones de Maxwell, y si lo hace, obtendrá la respuesta correcta: el Tablón de la Ley.

Usted no necesita de cuantización para explicar el cuerpo negro del espectro.

Answer 3

Bueno, yo diría que usted está confundido acerca de la idea de la cuantización. Para la cuantización para ser tomado en cuenta, la física de las partículas deben ser examinados. Para un ejemplo simple de una partícula en una caja a un problema dado en el comienzo de la mecánica cuántica cursos. Así, la cuantización no significa sólo átomo, puede ser examinado para muchas situaciones en la vida real.

Otra cosa que debo mencionar que la radiación de cuerpo negro curvas son específicos a la temperatura del material. Para una temperatura específica, tiene menos cantidad de energía baja radiación, entonces, hay un pico en algún nivel de energía en donde podemos decir que la radiación en este rango de energía es muy densa, entonces, la disminución de las altas energías. Por ejemplo, usted puede encontrar fácilmente el concepto de multi-color de cuerpo negro a través de internet. Se utiliza para identificar ópticamente gruesa (es decir, cerca de ser un cuerpo negro) disco de acreción, digamos que alrededor de los agujeros negros. El cambio de temperatura del disco de acreción de regiones más profundas para las regiones ultraperiféricas se produce una superposición de diferentes temperatura de la radiación de cuerpo negro.

Así que, después de una breve introducción para aclarar algunos de los conceptos básicos, voy a explicar el por qué de cuantización concepto está incluido para un cuerpo negro. El proceso en un cuerpo negro es continua completamente absorción del fotón incidente y emition en algunos otros de la energía. (la densidad espectral o de cuerpo negro de la curva con su decir) Ya que estamos hablando de fotones en un determinado espacio cerrado (seguros de que estamos en el interior del cuerpo negro), podemos definir el cuerpo negro como un sistema cuantizado y los fotones deben obedecer "planck de distribución". (todo un concepto fácil usted puede encontrar a través de internet) Y el punto importante, emite fotones de cuerpo negro no puede violar planck de distribución es por eso que usted tiene en realidad un pico de densidad espectral.

Debe haber también algunos intiution obtenidos a partir de la densidad de modos creo. Este concepto favorece la independencia de su forma, volumen, etc. pero la dimensión del sistema es muy eficaz para el resultado.

Y una nota final: si no hay una distribución para un cuerpo negro sería muy duro para mantener su temperatura bastante largos períodos de tiempo, sólo se convertirá en un cuerpo normal.