ฟิสิกส์อะตอม

ฟิ สิกส์อะตอม

สมมุติฐานของพลังค์

การแผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

เม่ือเผาวตั ถใุ หร้ ้อน นกั เรียน
สังเกตเห็นสีของวตั ถุ ท่ี
เปลี่ยนไปอยา่ งไร

แต่ละบริเวณของวตั ถุร้อน
มีสีอะไรบา้ ง

บริเวณใดวตั ถมุ ีอณุ หภูมิสูงกวา่ กนั

การแผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

วตั ถทุ ุกชนิดท่ีมีอณุ หภมู ิสูงกวา่ 0 เคลวิน มีการแผค่ ลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าเสมอ
เรียกวา่ การแผร่ ังสีความร้อน

โดยคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าท่ีแผอ่ อกมามีความถี่ต่อเนื่อง เรียกวา่ สเปกตรัมต่อเนื่อง
และความยาวคล่ืนท่ีมีความเขม้ สูงสุดข้ึนกบั อณุ หภูมิของวตั ถุน้นั
และมีสีเปล่ียนแปลงไปตามอณุ หภูมิของวตั ถุ

การแผค่ ลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

วตั ถุท่ีอณุ หภูมิหน่ึง ๆ จะแผร่ ังสีความร้อน
โดยมีความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง

ความเขม้ สูงสุดกบั ความยาวคลื่น
เช่น วตั ถทุ ี่มีอุณหภูมิ 3000 เคลวิน จะแผ่
คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าที่มีความเขม้ สูงสุด
ในช่วงอินฟราเรด เมื่ออุณหภมู ิสูงข้ึนอีก
ความเขม้ ของคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า ทแ่ี ผ่
ออกมามากสุดจะมีความยาวคล่ืนลดลง

การแผค่ ลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

วตั ถุท่ีอณุ หภูมิหน่ึง ๆ จะแผร่ ังสีความร้อน
โดยมีความสัมพนั ธร์ ะหวา่ ง

ความเขม้ สูงสุดกบั ความยาวคล่ืน
เช่น วตั ถุที่มีอุณหภมู ิ 3000 เคลวิน จะแผ่
คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าที่มีความเขม้ สูงสุด
ในช่วงอินฟราเรด เมื่ออุณหภมู ิสูงข้ึนอีก
ความเขม้ ของคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า ทแี่ ผ่
ออกมามากสุดจะมีความยาวคลื่นลดลง

ในวิชาศิลปะ เรามกั บอกวา่ สีโทนเยน็ คือพวกสีฟ้า สีน้าเงิน ส่วนสีโทนร้อนคือพวกสีสม้ สีแดง นกั เรียนคิดวา่ เปลวไฟจาก
แก๊สหุงตม้ ท่ีใชต้ ามครัวเรือน ส่วนของเปลวไฟที่เป็นสีฟ้าน้าเงิน หรือ ส่วนที่เป็นสีส้มแดง ส่วนใดจะร้อนมากกวา่ กนั

การแผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

เนื่องจากฟิ สิกส์แบบฉบบั ทานายวา่
ยง่ิ วตั ถุมีอุณหภูมิสูงข้ึนมากเท่าใด
กจ็ ะยง่ิ แผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าในช่วงความยาว

คลื่นส้ันออกมามากเท่าน้นั

มกั ซ์ พลงั ค์
ไดเ้ สนอสมมติฐานเก่ียวกบั การแผร่ ังสีของวตั ถดุ า

การแผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าของวตั ถุดา

วตั ถุดา (Black body)

วตั ถุที่มีการแผ่รังสีและดูดกลืนรังสีได้อย่างสมบูรณ์
(เป็ นวตั ถุในอุดมคติ)

ไม่มีการส่งผา่ น (transmission) และ การสะทอ้ น (reflectoin) ของคลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าจากวตั ถดุ า
มีเพยี งการแผ่ (emission) และการดูดกลืน (absorption) คล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า จากวตั ถุดาเท่าน้นั

โดยเกิดข้ึนกบั ทุกความยาวคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า

สมมติฐานของพลงั ค์

พลงั งานที่วตั ถดุ าดูดกลืนหรือแผอ่ อกมามีค่าไดเ้ ฉพาะบางค่าเท่าน้นั
และค่าน้ีจะเป็นจานวนเตม็ เท่าของ hf เรียกวา่ ควอนตมั ของพลงั งาน (quantum of energ)

โดย f เป็นความถี่ของคลื่นแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
และ h คือ ค่าคงตวั ของพลงั ค์ มีค่าประมาณ 6.626x10-34 จูลวินาที

จากสมมตฐิ านของพลงั ค์ เขยี นเป็ นสมการได้ว่า
E = nhf

สมมติฐานของพลงั ค์



อเิ ลก็ ตรอนโวลต์ (eV) เป็นหน่วยวดั พลงั งานสาหรับอนุภาคขนาดเลก็

โดย 1 eV = 1.6 10 -19 จูล

พลงั งาน 1 eV. จะเป็นพลงั งานท่ีไดจ้ ากการเร่งอิเลก็ ตรอนผา่ นความต่างศกั ย์ 1 โวลต์
(เร่งอิเลก็ ตรอนผา่ นความต่างศกั ย์ V โวลต์ จะทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนมีพลงั งานเป็น V อิเลก็ ตรอนโวลต)์