URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Планк М. Теория теплового излучения. Перевод с немецкого
Id: 33056
 
799 руб.

Теория теплового излучения. Перевод с немецкого. Изд.2

URSS. 2006. 208 с. Мягкая обложка. ISBN 5-484-00367-9. Букинист. Состояние: 4+. .

 Аннотация

Max Planck. Vorlesungen Ueber die Theorie der Waermestrahlung

Предлагаемая читателю книга выдающегося немецкого физика Макса Планка (1858--1957) давно уже стала классической. В ней особенно ярко отражен первый период развития квантовой теории, неразрывно связанный с именем Планка. Именно в данной работе наиболее отчетливо выступают характерные для автора продуманность и строгая последовательность изложения. С большой убедительностью показана неизбежность введения квантовых представлений.

Книга будет интересна физикам --- научным работникам, преподавателям и студентам физических факультетов.


 Оглавление

Предисловие автора к первому изданию
Предисловие автора ко второму изданию
Предисловие автора к четвертому изданию
Предисловие автора к пятому изданию

Отдел первый. ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Глава первая. Введение
Глава вторая. Излучение при термодинамическом равновесии. Закон Кирхгофа. Черное излучение

Отдел второй. СЛЕДСТВИЯ ИЗ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ

Глава первая. Максвелловское световое давление
Глава вторая. Закон излучения Стефана-Больцмана
Глава третья. Закон смещения Вина
Глава четвертая. Излучение с произвольным спектральным распределением энергии. Энтропия и температура монохроматического излучения
Глава пятая. Электродинамические процессы в стационарном поле излучения

Отдел третий. ЭНТРОПИЯ И ВЕРОЯТНОСТЬ

Глава первая. Основные определения и законы
Глава вторая. Идеальный одно атомный газ
Глава третья. Метод определения распределения энергии в нормальном спектре. Осцилляторы. Ротаторы. Внешнее излучение. Собственное излучение

Отдел четвертый. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ В НОРМАЛЬНОМ СПЕКТРЕ

Глава первая. Классическая теория
Глава вторая. Квантовая теория

Отдел пятый. АБСОЛЮТНАЯ ЭНТРОПИЯ

Глава первая. Изолированное излучение в полости
Глава вторая. Материальное тело

 Предисловие автора к первому изданию

Предлагаемая книга содержит основной материал лекций, которые я читал в зимнем семестре 1905--6 года в Берлинском университете. Первоначально я предполагал объединить здесь лишь результаты моих собственных исследований по теории теплового излучения, начатых 10 лет назад. Однако оказалось желательным изложить также основы этой теории, начиная с закона Кирхгофа об испускательной и поглощательной способности тел; таким образом я попытался написать учебник, который мог бы одновременно служить и введением во всю теорию лучистой теплоты на термодинамической основе. Соответственно этому, изложение начинается с известных опытных законов оптики; постепенно обобщая их и пользуясь результатами электродинамики и термодинамики, я в результате перехожу к задаче о спектральном распределении энергии и к вопросу о необратимости. Часто при этом, руководясь существом вопроса или соображениями педагогического характера, я уклонялся от обычного способа изложения, в частности, при выводе закона Кирхгофа, при вычислении максвелловского светового давления, при выводе закона смещения Вина и обобщении его на излучение с произвольным спектральным распределением энергии. Результаты моих собственных исследований я везде в соответствующих местах включал в общее изложение.

Мне хочется здесь особо подчеркнуть, что развитая в книге теория не претендует ни в какой мере на вполне законченный характер, хотя, как мне кажется, она открывает целесообразный путь для изучения процессов излучения энергии с той же точки зрения, с какой рассматриваются молекулярные движения.

Мюнхен, 1906 г.


 Предисловие автора ко второму изданию

Новейшее развитие физических исследований в общем и целом подтверждает специальную теорию, изложенную в этой книге, и в особенности гипотезу элементарных квантов действия Прежде всего моя формула излучения до сих пор удовлетворительно оправдалась даже при очень точных систематических измерениях, которые были предприняты в этом году в Физико-техническом институте (Phys. Techn. Reichsanstalt) в Шарлоттенбурге. Основная мысль квантовой гипотезы пожалуй еще более непосредственно подтверждается величинами элементарных квантов материи и электричества, которые получаются на основании этой гипотезы. Двенадцать лет назад, когда я впервые вычислил величину элементарного кванта электричества и получил 4,69x1010 эл.-ст. единиц, наиболее достоверным считалось значение 6,5x1010, полученное Дж.Дж. Томсоном из его остроумных опытов с конденсацией водяного пара на газовых ионах, превышающее мое значение на 38%. С тех пор измерения значения этой величины, произведенные с помощью поразительно точных методов Резерфордом, Регенером, Перреном, Милликеном, Сведбергом и другими, все без исключения решали в пользу числа, которое получено из формулы излучения и лежит между значениями Перрена и Милликена.

Кроме двух упомянутых совершенно независимых друг от друга подтверждений дальнейшей поддержкой квантовой гипотезы явилась тепловая теорема, установленная Нернстом. Эта теорема со всей ясностью указывает на то, что не только процессы излучения, но и молекулярные процессы имеют характер скачков, определяемых конечными элементарными квантами. Ведь и квантовая гипотеза и тепловая теорема Нернста могут быть сведены к тому простому положению, что "термодинамическая вероятность" (§ 120) некоторого физического состояния есть определенное целое число, или, что то же самое, что энтропия состояния имеет вполне определенное и притом положительное значение, минимум которого равен нулю, в то время как согласно классической термодинамике энтропия может безгранично уменьшаться вплоть до бесконечного отрицательного значения. Это положение в настоящее время я считал бы самой сущностью квантовой гипотезы.

Несмотря на удовлетворительное согласие всех указанных результатов между собой и с опытными данными, идеи, из которых они возникли, хотя и возбуждают очень большой интерес, но, насколько я могу судить, еще отнюдь не нашли себе всеобщего признания. Это связано с тем, что квантовая гипотеза до сих пор еще не достигла удовлетворительного завершения. В то время, как многие физики из консерватизма отвергают развитые мною соображения или занимают выжидательную позицию, другие авторы, напротив, считают необходимым дополнить мои соображения еще более радикальными предположениями. Таково, например, предположение, что распространение всякой лучистой энергии, даже в пустом пространстве, должно происходить неделимыми элементами или квантами. Так как для успешного развития новой гипотезы нет ничего вреднее, чем выход за предел ее применимости, то я всегда стоял за то, чтобы возможно теснее связать квантовую гипотезу с классической динамикой, нарушая границы последней только тогда, когда опытные факты не дают никакого другого выхода. Этой точки зрения я и старался все время придерживаться при переработке данной книги для нового издания.

Основной недостаток первоначального изложения заключался в том, что оно начиналось с классических законов испускания и поглощения, а затем оказывалось необходимым, для согласования с результатами измерений, допущение конечных порций энергии, что находится в прямом противоречии с основами классической электродинамики. Правда, эта непоследовательность существенно сглаживается благодаря тому, что из классической электродинамики фактически заимствуются только средние значения энергии, тогда как в статистических подсчетах играют роль действительные значения; тем не менее такое изложение оставляло в целом у читателя некоторую неудовлетворенность, -- неясно было, какое из предположений, допущенных вначале, могло быть окончательно удержано, какое нет.

В противоположность этому я постарался с самого начала так построить изложение, чтобы ни одно из вводимых положений не приходилось в дальнейшем ограничивать, а тем более изменять. Этим достигается, по крайней мере, то, что изложенная здесь теория не содержит никаких внутренних противоречий; этим я отнюдь не хочу утверждать, что она не может быть улучшена во многих отношениях, как по своей внутренней структуре, так и по части изложения. Я также не ставил себе задачей рассмотреть здесь многочисленные применения квантовой гипотезы в других областях физики, ставшие уже во многих случаях весьма важными; тем более в мою задачу не входил разбор всех воззрений, расходящихся с квантовой гипотезой.

Если таким образом и новое издание этой книги не может претендовать на то, чтобы дать окончательное и удовлетворительное во всех отношениях изложение теории теплового излучения, то для суждения о книге этот недостаток не будет все же решающим. Ведь тот, кто захочет поставить свое отношение к квантовой гипотезе в зависимость от того, удалось ли вполне разъяснить смысл кванта действия для элементарных физических процессов или по крайней мере иллюстрировать его посредством какой-нибудь простой динамической модели, -- тот, по-моему, не понимает характера и смысла квантовой гипотезы. Существенно новый принцип не может быть воспроизведен моделями, действующими по законам старой теории. Что же касается окончательной формулировки этой гипотезы, то не следует забывать, что и при классическом изложении физика атома в действительности все время являлась весьма темной и недоступной областью, куда обещает внести некоторую ясность только введение элементарного кванта действия.

Поэтому из самого существа дела вытекает, что понадобится еще трудная экспериментальная и теоретическая работа, на протяжении годов и десятилетий, чтобы постепенно продвинуться вперед в этой новой области. Всякий, отдающий в настоящее время свои силы квантовой гипотезе, должен удовлетвориться сознанием того, что вероятно только будущее поколение пожнет плоды потраченных трудов.

Берлин, ноябрь 1912 г.


 Предисловие автора к четвертому изданию

Квантовая теория испытала во многих отношениях замечательное развитие за время, прошедшее с появления последнего издания этой книги. Применение ее к термодинамике материальных тел дало ряд плодотворных результатов, в частности по вопросу об удельной теплоте, -- работы Эйнштейна. Борна и Кармана, Дебая, и в теории нернстовской химической постоянной -- работы Сакура, Штерна, Тетроде. В то же время гипотеза элементарных квантов действия подтверждена непосредственными опытными фактами, а именно измерением ионизационных и резонансных потенциалов -- в видимой области спектра Франком и Герцем, в рентгеновской области Вебстером, Вагнером и другими, а также исследованиями Милликена по фотоэффекту; эти подтверждения не оставляют желать ничего лучшего. С другой стороны благодаря специальным представлениям, введенным с большим успехом Эйнштейном и Бором, центр тяжести применения квантовой теории из термодинамики переместился больше в электронную теорию. В то время как прежде лишь область температурного стационарного излучения являлась областью господства квантов действия, теперь их влияние простирается значительно далее, вплоть до тончайших деталей внутриатомных процессов.

В виду этого, желая сохранить первоначальный характер книги и не увеличивать значительно ее объем, я не мог останавливаться на всей области развития квантовой теории, тем более, что сама теория теплового излучения подверглась за истекший период более детальной разработке. Конечно, еще и теперь не может быть речи о вполне законченном изложении. Ведь все еще противостоят друг другу два взгляда, отличающиеся друг от друга тем, что один принимает для распространения световой энергии в пустом пространстве "гладкий" фронт волны, а второй -- "зернистый". Для того чтобы учесть оба воззрения, теоретику не остается пока что ничего иного, как развивать дальше каждое из них в отдельности, подготовляя по возможности почву для экспериментального решения в будущем. К счастию существуют обширные области, как в теории лучистой теплоты, так и в теории теплоты тел, которые не затрагиваются упомянутым противоречием; я естественно уделил им в своем изложении особое внимание и дал поэтому в частности вывод уравнения состояния твердого тела по Дебаю и вычисление химической постоянной Нернста.

Я решился опустить из старого издания, чтобы не увеличить чрезмерно число страниц введенным новым отделом, все, не являющееся совершенно необходимым; так, например, опущено описание естественной системы единиц, основанной на кванте действия, скорости света и гравитационной постоянной; также опущен весь отдел о необратимых процессах излучения. Не трудно было бы восстановить этот пропущенный отдел, сохраняя весь ход рассуждений в новом изложении.

Берлин -- Груневальд, январь 1921 г.


 Предисловие автора к пятому изданию

Я ограничился в новом издании небольшими изменениями, которые на мой взгляд улучшают текст. Наиболее существенные из них состоят в том, что я только бегло затронул так называемую вторую формулировку квантовой теории, при которой квантовые состояния ("стационарные состояния" Бора) рассматриваются лишь как идеальный предельный случай. Это в особенности вызвано тем, что учтены результаты важных работ Штерна и Герлаха, которые дали год тому назад прямое доказательство того факта, что, по крайней мере в частном случае, в природе преимущественно осуществляются именно эти состояния. Что они являются единственно возможными, не следует думать хотя бы уже потому, что переход из одного стационарного состояния в другое ни в коем случае не может иметь скачкообразный характер, т.е. совершаться вне времени.

Берлин -- Груневальд, апрель 1923 г.


 Об авторе

Макс Планк (1858--1947)

Выдающийся немецкий физик-теоретик, Нобелевский лауреат (1918), член-корреспондент Петербургской АН (1913), почетный член АН СССР (1926), член Лондонского королевского общества (1926), член Берлинской АН (1894). Родился в 1858 г. Учился в Мюнхенском (1874--1877) и Берлинском (1877--1878) университетах. Профессор университетов в Киле (1885) и Берлине (1889). Президент Общества императора Вильгельма (с 1948 г. -- Общество М.Планка).

Наибольшее значение имели работы М.Планка по термодинамической теории излучения; именно ему принадлежит открытие всемирно известного закона излучения. М.Планк ввел понятие универсальной постоянной ("элементарного кванта действия"), что положило начало эпохе квантовой физики. Важное место в его научном наследии занимают монографии по основным разделам теоретической физики, отличающиеся глубиной и ясностью изложения. В 1919 г. М.Планк был удостоен Нобелевской премии по физике за 1918 г. "в знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии".

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце