Református teológiai akadémia és gimnázium, Pápa, 1917

II. A fekete sugárzás újabb elméleti és kísérleti vizsgálata. Irta Császár Elemér

18 Ha N számú v rezgésszámmal bíró lineáris (két szabadsági fokkal bíró) oszcillátor az elektromágneses sugárzással (hősugárzás) egyensúlyi állapotban van s az energiakicserélödés —• az emisszió és abszorpció folyamata — teljesen folytonosan történik, akkor ezekre nézve is — mivel entrópiájuk a Boltzmann-féle elv alapián a gázatomok entrópiájához teljesen analog módon fejezhető ki — érvényes a Maxwell-fé\e energiaeloszlási törvény, ami különben következtethető volna a gázatomok és az oszcillátorok között lehetséges egyensúlyi állapot révén is. Azonban az újabb feltevések szerint az emisszió quantamszerűleg folyik le, tehát a fentebbi energiaeloszlás nem bírhat általános érvénnyel, hanem olyan átalakítást kell szenvednie, hogy az új formula csak határesetekben menjen át a (12) formulába. Tehát az új konstansokat a quantumhypothezis alapján kell meghatároznunk. A quantumhypothezis újabb Planck-féle alakja,

1 melyre támaszkodni fogunk, a következő: 1. Az abszorpció folytonosan és az idővel arányosan történik. 2. Az egyes oszcillátorok csak akkor emittálhatnak, ha energiájuk az s = h v energiaquantumnak (hol h konstans, v pedig a rezgésszám) egészszámú többszöröse. Ez esetben nem föltétlenül szükséges azonban emittálniok, de ha valamelyik emittál, összes energiáját ki kell adnia. E hypothezis mellett az oszcillátorok bármilyen energiabeli állapotban lehetnek, vagyis egy oszcillátor energiája általában Az oszcillátorok eloszlása thermodynamikus egyensúly esetén bármelyik s nagyságú energiatartományban egyenletes, vagyis az ns-\- E — dE és ne-\- E elemi intervallumban lévő oszcillátorok száma egyenlő az ne-\-E és ns-\- E-\-dE elemi intervallumban lévőkkel. Ugyanis azok az oszcillátorok, melyek dt idő múlva — ha dt szükséges a dE energiaváltozáshoz — az utóbbi intervallumba jutnak, a t időpontban az előbbiben voltak, mert egy oszcillátor, mely ns-\-E — dE energiánál kevesebbel rendelkezik, dt idő alatt nem tud annyit abszorbeálni, hogy az utóbbi intervallumba jusson; egy olyan oszcillátor pedig, mely (n-\-k)s energiával bír, hol A> 1, csak összes energiáját adhatja ki, s így szintén nem juthat a fenti intervallumba. Ha tehát az n-ik e nagyságú energiatartományt tetszésszerinti számú, de egyenlő nagyságú elemi intervallumokra (dE) osztjuk, az oszcillátorok száma, melyeknek energiája egy-egy dE nagyságú elemi intervallumba esik: hol ns -f- E, n = 0, 1, 2, 3,... és 0<£<e. (14) dN

n = NAo e E° dE, » M. Planck

: 1. c. II., 140. o.