PLANCKS LAG
OCH KVANTFYSIKENS FÖDELSE
l Varma föremål, som glödtråden i en gammaldags glödlampa, strålar ut ljus i både synliga och osynliga våglängder. Vilken färg som dominerar bestäms av temperaturen och inte av materialet som föremålet består av. Fenomenet kallas ”svartkroppsstrålning”. Vid slutet av 1800-talet hade fysiker mätt upp hur mycket energi som strålas ut i olika våglängder vid en given temperatur, men de kunde inte beskriva eller förklara kurvan. När Max Planck tog sig an detta problem lyckades han som en bieffekt lägga första grundstenen till det som sedan blev kvantfysiken. Den formel han lyckades ställa upp fungerade nämligen genom att han delade upp strålningens energi i små paket eller kvanta. Han införde också Plancks konstant h som relaterar energin hos ett ljuspaket – en foton – till dess energi.
l Vad är en ”svartkropp”?
När fysikerna sökte efter en allmän lag för sambandet mellan temperatur och energi tänkte de sig ett idealiskt föremål som inte reflekterar något ljus, utan absorberar all inkommande strålning helt perfekt – därför fick det namnet ”svartkropp” (eller ibland: svart kropp). Namnet är lite missvisande, för en svartkropp som absorberar energi och värms upp kommer också att stråla ut ljus. När den har värmts upp tills den strålar ut lika mycket energi som den tar emot, kommer den att hålla en konstant temperatur, och det är vid det konstanta tillståndet som den utstrålade energin för varje våglängd följer Plancks lag.