گروه فیزیک پژوهشگاه همدان

هنگامی که یک جسم گرم شود آن جسم تمام فرکانس‌های موجود در طیف الکترومغناطیس را از خود گسیل میدهد این گسیل رابطه مستقیم با مقدار دمای جسم مورد نظر دارد هرچه دماافزایش یابد شدت تابش طول موج‌های کوتاهتر بیشتر می‌شود و در صورتی که دما کاهش یابد از شدت تابش این طول موج کاسته و طول موج های بلندتر که در حیطه امواج فروسرخ هستند از جسم گسیل می‌یابد(شدت تابش بستگی به دما و طول موج دارد) گوستا وکیرشف ضمن تحقیقات نظری خود نشان داد که هر جسم همان مقدار انرژی تابش می‌کند که درمی‌آشامد یا به عبارتی نسبت انرژی جذب شد به مقدار انرژی تابش شده توسط یک جسم برابر است جسم سیاه که یک جسم ایده آل است همه تابش های فرود آمده برخود را جذب می‌کند وهنگام انتشار انرژی نیز تمامی طیف‌های انرژی را از خود ساطع می‌نماید.

وین فرمولی ارائه کرد که طول موجهای کوتاه توزیع طیفی تابش جسم سیاه را به خوبی توضیح می دادولی این قانون برای طول موجهای بلند عملا ناکار آمده بوده و دچار خطا و اشتباه می‌شد. بعد از آن دانشمندانی به نامهای ریلی و جینز با ارائه قانونی توانستند تابش جسم سیاه را در فرکانس پائین (طول موجهای بلند) پیشگوئی کنند ولی این فرمول رانمی‌شد برای طول موج‌های کوتاه تعمیم داد وداده‌های آن به خوبی با منحنی‌های تجربی سازگار نبود.

پلانک سال ۱۹۰۰ میلادی برای حل این مشکل فرمول وین و ریلی – جینز را باهم تلفیق نمود و فرمول جدیدی برای توجیه رضایت بخش توزیع طیفی تابش جسم سیاه ارائه کرد.پلانک برای اینکه فرمولش با داده‌های تجربی مطابقت پیدا کند این فرض را که نور به صورت کوانتوم‌هایی باانرژی hf گسیل می‌یابد را بیان نمود با این کار پلانک دنیای جدیدی را به دانشمندان معرفی کرد او با ارائه این نظریه که انرژی کوانتیزه است، تحول شگرفی در دنیای علم ایجاد نمود.

پلانک ادعا کرد انرژی به طریق پیوسته( که عقیده دانشمندان آن زمان بود) جذب اجسام نمی‌شود و یا از آنها گسیل نمی‌گردد بلکه این انرژی بصورت واحدهای از هم گسسته ای که به آنها کوانتوم گفته می‌شود از ماده گسیل یا جذب آن می‌شود.گرچه پلانک این نظریه را برای توجیه تابش جسم سیاه یا علاج فاجعه فرابنفش بکار برد ولی اینشتین با استفاده از این دیدگاه جدید درمورد پدیده فوتوالکتریک ونیلز بوهر برای توجیه خطوط طیفی اتم هیدورژن عملا کار آمدی وصحت آن را ثابت نمودنند.