विद्युत चुंबकीय विकिरण की कणीय प्रकृति: प्लांक का क्वांटम सिद्धांत

मैक्स प्लैंक ने विद्युत चुम्बकीय विकिरण (प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण है) की कण प्रकृति की व्याख्या की और प्लैंक का क्वांटम सिद्धांत दिया। प्लांक के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, विभिन्न परमाणु और अणु केवल अलग-अलग मात्रा में ऊर्जा उत्सर्जित या अवशोषित कर सकते हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में उत्सर्जित या अवशोषित की जाने वाली ऊर्जा की सबसे कम मात्रा को क्वांटम कहा जाता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा का एक रूप है जो निर्वात या भौतिक माध्यम में फैल सकता है और तरंग-जैसे और कण-जैसे दोनों गुण दिखाता है। रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, अवरक्त, दृश्य प्रकाश, यूवी-किरणें, एक्स-किरणें, गामा किरणें विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं। प्लैंक के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार ऊर्जा सतत नहीं है, यह असतत है, इसमें ऊर्जा के छोटे बंडल होते हैं जिन्हें क्वांटम कहा जाता है। इसका मतलब है कि जब हम ऊर्जा प्राप्त करते हैं तो हम इससे कई क्वांटम ऊर्जा प्राप्त करते हैं और जब कोई वस्तु ऊर्जा उत्सर्जित करती है तो यह इसे कई क्वांटा में उत्सर्जित करती है।

विद्युत चुम्बकीय तरंग सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा लगातार उत्सर्जित या अवशोषित होती है जबकि प्लैंक के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा लगातार उत्सर्जित या अवशोषित होती है, अर्थात, कुछ निश्चित पैकेटों में जिन्हें 'क्वांटा' कहा जाता है।

प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण है, इसे किसी माध्यम की भी आवश्यकता नहीं होती। यह बिना किसी किसी माध्यम की सहायता से चलती है।

प्लांक का क्वांटम सिद्धांत

प्लैंक का क्वांटम सिद्धांत विकिरण के उत्सर्जन और अवशोषण की व्याख्या करता है। प्लैंक के क्वांटम सिद्धांत की अविधारणाएँ निम्नलिखित हैं:

• पदार्थ ऊर्जा को या तो उत्सर्जित करता है या ऊर्जा को अलग-अलग छोटे पैकेट या बंडलों के रूप में अवशोषित करता है।
• सबसे छोटे ऊर्जा के बंडल या पैकेट को क्वांटम कहा जाता है। प्रकाश की मात्रा को फोटॉन के रूप में जाना जाता है।
• अवशोषित या उत्सर्जित क्वांटम की ऊर्जा विकिरण की आवृत्ति के समानुपाती होती है।

किसी क्वांटम की ऊर्जा उस विकिरण की आवृत्ति पर निर्भर करती है। प्लैंक ने कहा कि क्वांटम की ऊर्जा विकिरण की आवृत्ति के सीधे आनुपातिक है

$E=h\nu$

E एक क्वांटम की ऊर्जा है,

जहाँ

$\nu$ विकिरण की आवृत्ति,

h प्लांक नियतांक,

और उसका मान 6.626 $\times$ 10^-34 Js होता है।

E का मान = 0, h$\nu$, 2h$\nu$ , 3h$\nu$ ......nh$\nu$...

अभ्यास प्रश्न

• प्लांक का क्वांटम सिद्धांत क्या है?
• विद्युत चुम्बकीय तरंग सिद्धांत और प्लैंक के क्वांटम सिद्धांत के बीच मुख्य अंतर क्या है?