Commentaire de SilentArrow sur La constante de Planck h est comme 1+1=2 à Alger, Paris, Pékin, New York. Quand la physique quantique éclaire le Mektoub en Islam

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sur La constante de Planck h est comme 1+1=2 à Alger, Paris, Pékin, New York. Quand la physique quantique éclaire le Mektoub en Islam

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SilentArrow 21 août 10:21

@Hamed

La démarche heuristique de Planck : il connaissait bon nombre de fonctions mathématiques. Il en a choisi une qui avait la bonne forme pour rendre compte du spectre du rayonnement thermique. Cette fonction devait être nulle pour la fréquence nulle et tendre vers zéro aux grandes fréquences, elle devait avoir un maximum à la valeur observée pour n’importe quelle température et son intégrale sur tout le spectre devait donner la loi de Stephan-Boltzmann.

Il a ensuite démontré la validité de sa formule : il a repris le problème à la base en examinant tous les modes de vibrations électromagnétiques possibles dans une boîte cubique. En calculant la distribution de l’énergie entre ces modes à l’équilibre à une certaine température a l’aide des méthodes de la théorie cinétique des gaz, il s’est rendu compte qu’il obtenait la distribution spectrale correcte en supposant que l’énergie accumulée sur un mode ne pouvait être qu’un multiple de hv, v étant la fréquence du mode et h la constante qui a reçu son nom. Il ne restait plus qu’à adapter la valeur de cette constante pour que sa courbe théorique coïncide avec les résultats expérimentaux.

Et voilà. Planck a donc deviné correctement la forme mathématique de la distribution spectrale observée, puis il a démontré sa conformité avec tout ce qu’on savait en physique statistique, à condition que l’énergie des modes soit quantifiée.

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