عرض مصدر الكارثة فوق البنفسجية

[[ملف:Blackbody-lg.png|تصغير|200بك|يسار]]
'''كارثة فوق بنفسجية''' {{إنج|ultraviolet catastrophe}} وتسمى أيضًا '''كارثة رالي - جينز''' {{إنج|Rayleigh-Jeans catastrophe}}: تنبأت بها [[فيزياء كلاسيكية|الفيزياء الكلاسيكية]] في بدايات القرن العشرين، تنص على أن [[الجسم الأسود]] المثالي عند [[توازن ديناميكي حراري|التوازن الحراري]] سيصدر [[إشعاع|إشعاعًا]] ذا قدرة لا نهائية.<ref>{{استشهاد بكتاب
  | الأخير = Mason
  | الأول = Stephen F.
  | عنوان = A History of the Sciences
  | مسار = https://archive.org/details/historyofscience00maso
  | ناشر = Collier Books
  | سنة = 1962
  | صفحة = [https://archive.org/details/historyofscience00maso/page/550 550]}}</ref><ref>{{استشهاد ويب |مسار=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1921/summary/ |عنوان=The Nobel Prize in Physics: 1921 |مؤلف=<!--Not stated--> |تاريخ=2017 |موقع=Nobelprize.org |ناشر=Nobel Media AB |تاريخ الوصول=December 13, 2017 |اقتباس=For his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect.| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180703190346/https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/ | تاريخ أرشيف = 03 يوليو 2018 }}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب |الأخير1=McQuarrie |الأول1=Donald A. |الأخير2=Simon |الأول2=John D. |عنوان=Physical chemistry: a molecular approach |مسار=https://archive.org/details/physicalchemistr0000macqu |تاريخ=1997 |ناشر=Univ. Science Books |مكان=Sausalito, Calif. |isbn=978-0-935702-99-6 |طبعة=rev. }}</ref>

== محاولة رالي-جينز ==

في بداية القرن العشرين تم طرح [[قانون رايلي-جينس|قانون رايلي-جينز]] وهو من محاولات وصف نتائج تجربة [[إشعاع الجسم الأسود]] والقانون كالآتي.

<math>B_\lambda(T)=2cKT/\lambda^4</math>

ووفقاً لهذه المعادلة فإن كثافة الإشعاع الصادر من [[الجسم الأسود]] تزداد بزيادة [[تردد]] الإشعاع حتي تصل قيمة كثافة الإشعاع إلى مالانهاية عندما تصل الترددات الي مالانهاية (أو عندما يصل [[طول الموجة|الطول الموجي]] إلى صفر) ولكن أوضحت النتائج التجريبية عكس ذلك تماماً فعند وصول تردد الإشعاع لحيز [[الأشعة فوق البنفسجية]] تقل كثافة الإشعاع بشكل كبير حتى تقترب من الصفر، وهو ما أطلق عليه فيما بعد '''الكارثة فوق البنفسجية''' Ultraviolet catastrophe

== التفسير ==
في القرن العشرين حاول العالم الألماني [[ماكس بلانك]] ان يفسر التناقض بين معادلة رالي -جينز التي تتنبأ بأن الجسم الأسود يصدر أشعة بكثافة لانهائية والمشاهدات التجريبية. أثناء تسهيل المعادلات الحسابية اقترح بلانك أن الجسم الأسود يتكون من جزيئات كمية لها تردد معين ووجد ان هذا الإفتراض يحول معادلة رالي-جينز إلى معادلة تتناسب مع التجارب المشاهدة. اعتقد بلانك أن نتائجه الناجحة غير مقنعة بسبب هذا الإفتراض إلى أن جاء أنشتاين وأوضح أن الموجات الضوئية مكونة من كميات هي الفوتونات وهذا يعتبر بداية الفيزياء الكمية والعالم بلانك بمثابة الأب لهذا الفرع الجديد من الفيزياء.

== قانون بلانك ==
الإشعاع يصدر عن المادة بصورة كمّات أو [[فوتون|فوتونات]] يحمل كل منها طاقة تتناسب مع تردد الإشعاع الصادر، ويربطها بالتردد [[ثابت بلانك]] h. أدت هذه الفرضية الجريئة إلى معادلة لـ <math>P_\lambda\ </math> تتفق بدقة عالية مع النتائج التجريبية لجميع قيم λ.

<math>P_\lambda\ = \frac {C_1  \lambda\ ^{-5}}{e^{C_2/ \lambda\ T} -1}</math>

<math>C_1 = 2hc^2 = 3,7415 \times 10^{-16} w.m^2</math>

<math>C_2 = hc/k = 1.43879 \times 10^{-2} m.k </math>

<math>h = 6,625 \times 10^{-34}J.sec</math>

== مراجع ==
{{مراجع}}

== انظر أيضا ==
* [[كم (توضيح)|كم]]
* [[الجسم الأسود|جسم أسود]]
* [[درجة حرارة لونية]]
* [[معادلات جينز]]
{{شريط بوابات|الفيزياء|تاريخ العلوم|ميكانيكا الكم}}

{{بذرة}}

[[تصنيف:أساسيات فيزياء الكم]]
[[تصنيف:ظواهر فيزيائية]]
[[تصنيف:مفارقات فيزيائية]]