Молодежь и наука – третье тысячелетие (2016)

256 А. В. Колыхалкин Факультет математики, физики и информатики, III курс (очная форма обучения) Научный руководитель – Ю. Ф. Головнев ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ФИЗИКИ Классическая механика никак не могла объяснить поведение микрочастиц. На протяжение долгого времени никто и не знал, что происходит в микромире, что заставляло задуматься и все же постичь неизведанное. Так все же, что же предшествовало появлению квантовой механики? 1. Изучение абсолютно чёрного тела. Долгое время стоял вопрос: «Какова же формула спектральной плотности энергетической светимости черного тела?». Ближе всего к ответу на этот во- прос приблизились английские ученые Д. Рэлей и Д. Джинкс. Воспользовав- шись классическим законом равномерного распределения энергии по степеням свободы, была получена следующая формула: 2 3 8 ( ) kT с πν ε ν = , (1) где Е kT = – средняя энергия, ν – частота, с – скорость света. Но как показывают экспериментальные данные (Вина), что только в облас- ти малых частот и больших температур это так, а в дальнейшем сильные рас- хождения. Пронаблюдаем это на графике (рис. 1). Рис. 1. Теория Рэлея – Джинкса приводило к ультрафиолетовой катастрофе, спа- сение от этого пришло в 1900 году. М. Планк отказался от осцилляторы излу- чают энергию не непрерывно, а определенными порциями – квантами. Таким