Il y a plus de 120 ans, Max Planck a formulé la théorie mathématique de l'énergie quantifiée dans sa quête pour expliquer le rayonnement du corps noir. Son hypothèse l'a conduit à créer la formule E = hν. "E" représente l'énergie, tandis que "h" représente la constante de Planck, et "v" représente la fréquence de l'énergie rayonnée. Ensuite, en 1905, Einstein a découvert que nous pouvions étendre le modèle de Planck pour mieux expliquer l'effet photoélectrique. À l'époque, Planck et Einstein désignaient les phénomènes qu'ils observaient comme des "quanta". Le terme "photon" a été ensuite inventé dans une lettre de 1926 adressée à Nature par Gilbert Lewis, et la communauté scientifique l'a rapidement adopté.
Qu'est-ce qui est quantifié en chimie ?
Dans le domaine de la mécanique quantique, la quantification est le concept selon lequel un système est limité à certaines valeurs d'énergie spécifiques (états) en raison de leur occurrence à des probabilités finies. Les états dépendent du type de système avec lequel vous travaillez.
L'énergie est-elle toujours quantifiée ?
Non. L'énergie cinétique est bien plus qu'un simple point. Elle ne peut pas être quantifiée car elle apparaît toujours comme un spectre continu dans le spectre de Hamiltonien, qui décrit les énergies totales pour n'importe quel système donné. La cinétique est un exemple qui prouve cette règle et montre comment le mouvement cinétique ne suit pas les règles traditionnelles telles que les lois de conservation ou la mécanique statistique, mais se produit plutôt à différentes fréquences en fonction de ce qui se passe dans ses propres limites.
Quelle énergie est quantifiée ?
Certains systèmes sont quantifiés, ce qui signifie qu'ils ne peuvent avoir que certaines énergies et pas une plage infinie comme la mécanique classique. C'est comme si certaines voitures roulaient à des vitesses particulières parce que leur énergie cinétique a des valeurs finies. Ce type d'énergie est appelé énergie atomique, quantique ou discrète.
Bien que cela puisse paraître confus, nous rencontrons en réalité souvent une énergie quantifiée dans notre vie quotidienne. Par exemple, un instrument de musique est limité dans le nombre et la gamme de notes qu'il peut produire. Étant donné que l'instrument ne peut pas produire une gamme infinie de notes, elle est quantifiée. Enfin, l'argent est un autre excellent exemple de quantification. De nombreuses devises, y compris le dollar américain, sont subdivisées en fractions. Vous pouvez dépenser une fraction de dollar, mais le plus petit incrément possible est un centime. Par conséquent, vous ne pouvez pas dépenser une fraction de centime, elle est donc quantifiée.
Quelle énergie n'est pas quantifiée ?
Les particules libres peuvent avoir une énergie cinétique infinie et continue, et sont donc un exemple d'un type d'énergie qui n'est pas quantifié.
À quoi peut servir l'énergie quantifiée?
La quantification peut être utilisée pour représenter des particules avec des valeurs discrètes pour leur énergie. Cela fonctionne bien avec de nombreuses théories basées sur les particules, telles que la mécanique quantique. En fait, elles n'auraient pas de sens sans l'utilisation d'une énergie quantifiée.
Quels facteurs influencent l'énergie quantifiée?
La quantification de l'énergie dépend de la partie du spectre électromagnétique que vous observez. Par exemple, certaines parties du spectre, telles que les rayons X et les rayons gamma, ne peuvent pas être absorbées par des matériaux ayant de faibles numéros atomiques. S'ils ne peuvent pas être absorbés, alors leurs énergies doivent être conservées pendant de longues périodes de temps. C'est pourquoi vous avez besoin de plomb pour bloquer les rayons gamma - il fournit une barrière imperméable qui empêche l'absorption des rayons gamma.
Les ondes lumineuses sont l'exemple le plus courant d'énergie quantifiée car elles sont en réalité assez complexes. La lumière peut également être considérée comme une onde transversale, ce qui signifie qu'elle a à la fois des composantes électriques et magnétiques. Les photons sont les unités fondamentales d'énergie des ondes lumineuses. Un photon est incroyablement petit ; en fait, les photons ne peuvent pas être mesurés sans la mécanique quantique.
La fréquence est-elle quantifiée?
Non, la fréquence n'est pas quantifiée. Elle a un spectre continu. Cependant, si une particule est confinée par une certaine possibilité, alors elle est discrète.