بيت » Quantization of Energy

Quantization of Energy

1900-12-14
  • Max Planck

Energy is not continuous but comes in discrete packets called quanta. The energy [latex]E[/latex] of a single quantum of electromagnetic radiation (a photon) is directly proportional to its frequency [latex]\nu[/latex]. This relationship is defined by the Planck-Einstein relation, [latex]E = h\nu[/latex], where [latex]h[/latex] is the Planck constant. This concept fundamentally challenged classical physics.

The concept of quantization originated from Max Planck’s work on black-body radiation. Classical physics, specifically the Rayleigh-Jeans law, failed to accurately predict the spectral distribution of thermal radiation emitted by a black body, leading to the ‘ultraviolet catastrophe’. To resolve this, Planck postulated in 1900 that the energy of the oscillators in the walls of the black body could only take on discrete values, proportional to an integer multiple of a fundamental unit of energy, [latex]h\nu[/latex]. This meant energy was emitted and absorbed in discrete packets, or ‘quanta’.

This was a radical departure from the classical view where energy was considered a continuous quantity. Albert Einstein later extended this idea in 1905 to explain the photoelectric effect, proposing that light itself is composed of these discrete energy packets, which were later named photons. The energy of a photon is given by [latex]E = h\nu[/latex], where [latex]h \approx 6.626 \times 10^{-34} \text{ J} \cdot \text{s}[/latex]. This relation connects the particle-like property of light (energy packets) with its wave-like property (frequency), laying the groundwork for wave-particle duality. The quantization of energy is not limited to light; it is a fundamental principle of quantum الميكانيكا, applying to the energy levels of electrons in atoms, vibrational modes of molecules, and other quantum systems.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Quantum Physics

النوع

Abstract System

Disruption

Revolutionary

الاستخدام

Widespread Use

Precursors

  • Kirchhoff’s law of thermal radiation (1859)
  • Stefan-Boltzmann law (1879)
  • Wien’s displacement law (1893)
  • Rayleigh-Jeans law (c. 1900)
  • Studies on black-body radiation

التطبيقات

  • lasers
  • photoelectric effect explanation
  • قاد lighting
  • quantum computing
  • atomic clocks

براءات الاختراع:

NA

Potential Innovations Ideas

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: quantization, Planck’s constant, black-body radiation, photon, energy levels, quantum, frequency, Max Planck

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم حسب التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

Historical Context

(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً