Elektromanyetik Dalga Teorisi ve Planck'ın Kuantum Teorisi Arasındaki Fark

temel fark Elektromanyetik Dalga Teorisi ile Planck'ın Kuantum Teorisi arasındaki Elektromanyetik Dalga Teorisi siyah cisim radyasyon olaylarını ve fotoelektrik etkisini açıklamazken, Planck'ın Kuantum Teorisi siyah cisim radyasyon olaylarını ve fotoelektrik etkisini açıklamaz.

Bir maddeyi (yüksek erime noktasına sahip olan) ısıtırsak, önce kırmızı renk alır, daha sonra sarı bir renge dönüşür, daha sonra beyaz ve mavi ışıkla parlamaya başlar. Madde bu şekilde ısıtıldıktan sonra buna “kara cisim” diyoruz ve ortaya çıkan radyasyon (maddenin yaydığı) “kara cisim radyasyonu” dur. Bununla birlikte, bunun elektromanyetik dalga teorisi kullanarak nasıl olduğunu açıklayamayız, ancak Planck'ın kuantum teorisi bunu iyi açıklıyor.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Elektromanyetik Dalga Teorisi nedir
3. Planck'ın Kuantum Teorisi nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Elektromanyetik Dalga Teorisi ve Planck'ın Kuantum Teorisi Tabular Formunda
5. Özet

Elektromanyetik Dalga Teorisi nedir?

Elektromanyetik Dalga Teorisi, 1864 yılında James Clark Maxwell tarafından geliştirilen kimyada bir teoridir. Bu teoriye göre, bir maddeden yayılan radyasyon hakkında birkaç nokta vardır..

Bu noktalar aşağıdaki gibidir:

Enerji, herhangi bir kaynaktan sürekli olarak ışıma enerjisi şeklinde yayılır..
Radyasyonun birbirine dik salınımlı iki alanı vardır; elektrik alanı ve manyetik alan. Her iki alan da radyasyon yoluna diktir.
Radyasyon dalga karakteristiklerine sahiptir ve ışığın hızında hareket eder. Biz buna elektromanyetik radyasyon diyoruz.
Bu elektromanyetik radyasyon yayılma için madde gerektirmez.

Bu teoride açıklanan “dalga” çeşitli özelliklere sahiptir. Dalganın dalga boyu ardışık iki tepe veya dalganın olukları arasındaki mesafedir. Saniyede bir noktadan geçen birkaç dalga, dalganın frekansıdır. Dalganın bir saniyede kat ettiği doğrusal mesafe hızdır. Dalga sayısı, bir santimetre uzunluğunda mevcut dalga sayısıdır.

Resim 01: Elektromanyetik Dalga Uzunluğu

Bu teoriyi kullanarak elektromanyetik spektrumu geliştirebiliriz. Ancak, bu teoride bazı sınırlamalar vardır. Bu sınırlamalar aşağıdaki gibidir:

Siyah cisim radyasyonunu açıklayamaz.
Ve fotoelektrik etkiyi açıklamıyor.
Isı kapasitesinin katıların sıcaklığını nasıl değiştirdiğini açıklayamaz.
Ayrıca, atomların çizgi spektrumlarını açıklayamaz.

Planck'ın Kuantum Teorisi nedir?

Planck'ın Kuantum Teorisi 1900 yılında Max Planck tarafından geliştirilen kimyada bir teoridir. Bu teori elektromanyetik dalga teorisinin bir modifikasyonu gibidir, çünkü elektromanyetik dalga teorisinin açıklayamadığı şeyleri açıklayabiliriz. Bu teorideki önemli noktalar şunlardır:

Radyan enerjisi, kuanta dediğimiz enerji paketleri olarak süreksizce yayar ya da emer.
Her bir kuantumun enerjisi Planck sabitinin ürününe ve radyasyon frekansına eşittir.
Her zaman bir maddenin yaydığı veya emdiği toplam enerji miktarı bir miktar kuantumdur.

Dahası, bu teori, kara cisim radyasyonu olayını ve elektromanyetik dalga teorisinin açıklayamadığı fotoelektrik etkiyi açıkladı. Bu teoriye göre, bir maddeyi ısıttığımızda, o maddenin atomları enerjiyi ısıdan emer ve radyasyon yaymak için salınımlara başlar; maddeyi daha fazla ısıttığımızda, daha fazla radyasyon yayar. Daha sonra madde, kırmızı renk veren görünür aralığın en düşük frekansı ile radyasyon yayar ve bir sonraki sarı renk vb..

Resim 02: Siyah Gövde Spektrumu

Fotoelektrik etkinin açıklamasını düşünürken, öncelikle bir fotoelektrik etkinin ne olduğunu anlamamıza izin verin. Radyasyon bir metalin yüzeyine çarptığında, metalin yüzeyinde elektron emisyonuna neden olur. Buna fotoelektrik etki diyoruz.

Resim 03: Fotoelektrik Etki

Planck'ın Kuantum Teorisine göre, ışık bir yüzeye çarptığında, ışık radyasyonunun kuantumu tüm enerjisini yüzeydeki elektronlara verir. Bu nedenle, eğer radyasyon atom çekirdeği ve elektron arasındaki çekim kuvvetine eşit enerjiye sahipse, elektronlar yüzeyden ayrılır ve yüzeyden dışarı atılır..

Elektromanyetik Dalga Teorisi ile Planck'ın Kuantum Teorisi Arasındaki Fark Nedir??

Elektromanyetik Dalga Teorisi, 1864 yılında James Clark Maxwell tarafından geliştirilen kimyada bir teoridir, oysa Planck'ın Kuantum Teorisi, 1900 yılında Max Planck tarafından geliştirilen kimyada bir teoridir. Elektromanyetik dalga teorisi ile Planck'ın kuantum teorisi arasındaki temel fark, elektromanyetik dalga teorisinin siyah cisim radyasyon olayını ve fotoelektrik etkiyi açıklarken, Planck'ın kuantum teorisi siyah cisim radyasyon olayını ve fotoelektrik etkiyi açıklar. Dahası, elektromanyetik dalga teorisi ile Planck'ın kuantum teorisi arasındaki bir diğer fark, elektromanyetik dalga teorisine göre radyasyonun sürekli olması, ancak Planck'ın Kuantum Teorisine göre radyasyonun süreksiz olmasıdır..

Aşağıdaki infografik, elektromanyetik dalga teorisi ile Planck'ın kuantum teorisi arasındaki farkı tablo şeklinde sunar..

Özet - Elektromanyetik Dalga Teorisi ve Planck'ın Kuantum Teorisi

İki teori Elektromanyetik Dalga Teorisi ve Planck'ın Kuantum Teorisi, bir maddeden yayılan radyasyonun davranışını açıklar. Bununla birlikte, Elektromanyetik Dalga Teorisi ve Planck'ın Kuantum Teorisi arasındaki temel fark, Elektromanyetik Dalga Teorisinin siyah cisim radyasyon olaylarını ve fotoelektrik etkisini açıklamaması, Planck'ın Kuantum Teorisinin siyah cisim radyasyon olayını ve fotoelektrik etkisini açıklamamasıdır..

Referans:

1. Libreteksler. “4.2: Planck'ın Kuantum Teorisi.” Kimya LibreTexts, Libretexts, 21 Temmuz 2016. Buradan ulaşabilirsiniz

Görünüm inceliği:

1. ”1526374" helder100 (CC0) tarafından pixel
2. “Kara cisim spektrumu” Almazi tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması, (CC BY-SA 4.0)
3. ”Fotoelektrik etki” Wolfmankurd - tr: Inkscape, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia üzerinden

Bilim ve Doğa