1.
Un Cuerpo Negro es aquél que absorbe toda la radiación electromagnética que recibe y emiten todas las
frecuencias. Cuando el cuerpo está caliente emite radiación electromagnética y su comportamiento está
gobernado por las siguientes leyes, encontradas primero experimentalmente y cuya explicación teórica fue dada
por M.
Planck
(1900) lo que constituyó el primer éxito de la Mecánica Cuántica.
Planck tuvo que hacer una suposición: planteó la existencia de osciladores en la superficie del cuerpo negro,
asociados a las cargas de las moléculas.
i- la energía de los osciladores está cuantizada, es decir que los osciladores del cuerpo negro que vibran a una
frecuencia dada, sólo podían tener cierto valores de energía:
E= nhv (n, número entero positivo llamado número
cuántico, v frecuencia de oscilación y h constante de Planck).
ii- los osciladores emiten o absorben energía en cantidades discretas y lo hacen solo cuando cambian su estado
cuántico.
según la hipótesis de Planck no se puede agregar energía de a cantidades infinitesimales, sino que se agrega de a
paquetes o cuantos discretos cuya magnitud resulta proporcional a la frecuencia. Así, a frecuencias muy altas,
habría menos modos posibles, con lo cual estas emisiones son menos probables. De este modo se explica que la
intensidad irradiada a frecuencias altas sea menor bajo la hipótesis de Planck que según las predicciones de la
mecánica clásica.
De aquí surge lo que hoy es la famosa Hipótesis de Plank, el planteo de que la energía radiante solo existe en
pequeños paquetes discretos (cuantos) que son proporcionales a la frecuencia de la radiación (la frecuencia
puede encontrarse en algunos libros como v y en otros como f).
En 1900 emitió una hipótesis que interpretaba los resultados experimentales satisfactoriamente como los
cuerpos captaban o emitían energía. Según Planck, la
energía
emitida o captada por un cuerpo en forma de
radiación electromagnética es siempre un múltiplo (n) de la constante h, llamada posteriormente constante de
Planck por la frecuencia v de la radiación.
2.
En 1905, Albert Einstein propuso una explicación para el efecto fotoeléctrico. Retomó la hipótesis de Planck de
que la energía está cuantizada cuando es emitida o absorbida y la extendió a la propagación de la luz y su
interacción con la materia.
En 1905 A. Einstein pudo explicar el efecto fotoeléctrico basándose en la hipótesis de Planck. Para esto Einstein
suponía que la radiación electromagnética esta formada de paquetes de energía, y que dicha energía depende
de la frecuencia de la luz:
3.
Arthur H. Compton utilizó el concepto de fotón para explicar la dispersión de los rayos X en 1923. De acuerdo
con la teoría ondulatoria, cuando un haz de una determinada frecuencia alcanza un electrón, éste comenzará a
vibrar y emitirá nuevas ondas de la misma frecuencia.
Pero experimentalmente se demostraba que la frecuencia de las nuevas ondas era menor.
