Perbezaan utama antara Teori Gelombang Elektromagnet dan Teori Kuantum Planck ialah Teori Gelombang Elektromagnet tidak menerangkan fenomena sinaran jasad hitam dan kesan fotoelektrik manakala Teori Kuantum Planck menerangkan fenomena sinaran jasad hitam dan kesan fotoelektrik.
Jika kita memanaskan bahan (yang mempunyai takat lebur yang tinggi), ia mula-mula bertukar menjadi merah, kemudian bertukar menjadi warna kuning, yang kemudian mula bercahaya dengan cahaya putih dan biru. Apabila bahan itu dipanaskan seperti ini, kami memanggilnya sebagai "jasad hitam" dan sinaran yang terhasil (yang dipancarkan oleh bahan itu) ialah "sinaran badan hitam". Walau bagaimanapun, kami tidak dapat menerangkan bagaimana ini berlaku menggunakan teori gelombang elektromagnet tetapi teori kuantum Planck menerangkannya dengan baik.
Apakah itu Teori Gelombang Elektromagnet?
Teori Gelombang Elektromagnet ialah teori dalam kimia yang telah dibangunkan oleh James Clark Maxwell pada tahun 1864. Menurut teori ini, terdapat beberapa perkara tentang sinaran yang dipancarkan daripada sesuatu bahan.
Mata ini adalah seperti berikut:
- Tenaga dipancarkan dari mana-mana sumber secara berterusan dalam bentuk tenaga pancaran.
- Radiasi mempunyai dua medan berayun berserenjang antara satu sama lain; medan elektrik dan medan magnet. Kedua-dua medan ini berserenjang dengan laluan sinaran.
- Radiasi mempunyai ciri-ciri gelombang dan bergerak dalam halaju cahaya. Kami memanggilnya sinaran elektromagnet.
- Sinaran elektromagnet ini tidak memerlukan jirim untuk penyebaran.
“Gelombang” yang diterangkan dalam teori ini mempunyai beberapa ciri. Panjang gelombang gelombang ialah jarak antara dua puncak atau palung gelombang berturut-turut. Sebilangan gelombang yang melalui satu titik sesaat ialah frekuensi gelombang. Jarak linear yang dilalui gelombang sesaat ialah halaju. Nombor gelombang ialah bilangan gelombang yang terdapat dalam satu sentimeter panjang.
Rajah 01: Panjang Gelombang Elektromagnet
Menggunakan teori ini, kita boleh membangunkan spektrum elektromagnet. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa batasan untuk teori ini. Had ini adalah seperti berikut:
- Ia tidak dapat menjelaskan sinaran badan hitam.
- Dan, ia tidak menerangkan kesan fotoelektrik.
- Ia tidak dapat menerangkan bagaimana kapasiti haba mengubah suhu pepejal.
- Selain itu, ia tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom.
Apakah Teori Kuantum Planck?
Teori Kuantum Planck ialah teori dalam kimia yang dibangunkan oleh Max Planck pada tahun 1900. Teori ini seperti pengubahsuaian bagi teori gelombang elektromagnet kerana kita boleh menerangkan perkara yang tidak dapat dijelaskan oleh teori gelombang elektromagnet. Perkara penting dalam teori ini adalah seperti berikut:
- Tenaga pancaran memancarkan atau menyerap secara tidak berterusan sebagai paket tenaga, yang kami panggil quanta.
- Tenaga setiap kuantum sama dengan hasil darab pemalar Planck dan kekerapan sinaran.
- Sentiasa jumlah tenaga yang dipancarkan atau diserap oleh sesuatu bahan ialah bilangan keseluruhan kuanta.
Selain itu, teori ini menjelaskan fenomena sinaran benda hitam dan kesan fotoelektrik yang gagal dijelaskan oleh teori gelombang elektromagnet. Menurut teori ini, apabila kita memanaskan bahan, atom bahan itu menyerap tenaga daripada haba dan memulakan ayunan untuk memancarkan sinaran; apabila kita terus memanaskan bahan, ia mengeluarkan lebih banyak radiasi. Kemudian bahan itu mengeluarkan sinaran dengan frekuensi paling rendah julat boleh dilihat yang memberikan warna merah, dan seterusnya adalah warna kuning dan seterusnya.
Rajah 02: Spektrum Badan Hitam
Apabila mempertimbangkan penjelasan untuk kesan fotoelektrik, mula-mula marilah kita memahami apa itu kesan fotoelektrik. Apabila sinaran mengenai permukaan logam, ia menyebabkan pelepasan elektron di permukaan logam. Inilah yang kami panggil kesan fotoelektrik.
Rajah 03: Kesan Fotoelektrik
Menurut Teori Kuantum Planck, apabila cahaya mengenai permukaan, kuanta sinaran cahaya memberikan semua tenaganya kepada elektron di permukaan. Oleh itu, elektron menjadi tertanggal daripada permukaan dan terkeluar dari permukaan, jika sinaran kejadian mempunyai tenaga yang sama dengan daya tarikan antara nukleus atom dan elektron.
Apakah Perbezaan Antara Teori Gelombang Elektromagnet dan Teori Kuantum Planck?
Teori Gelombang Elektromagnet ialah teori dalam kimia yang dibangunkan oleh James Clark Maxwell pada tahun 1864 manakala Teori Kuantum Planck ialah teori dalam kimia yang dibangunkan oleh Max Planck pada tahun 1900. Perbezaan utama antara teori gelombang elektromagnet dan teori kuantum Planck ialah Teori gelombang elektromagnet tidak menerangkan fenomena sinaran jasad hitam dan kesan fotoelektrik manakala teori kuantum Planck menerangkan fenomena sinaran jasad hitam dan kesan fotoelektrik. Selain itu, satu lagi perbezaan antara teori gelombang elektromagnet dan teori kuantum Planck ialah mengikut teori gelombang elektromagnet, sinaran adalah berterusan tetapi, menurut Teori Kuantum Planck, sinaran tidak berterusan.
Maklumat di bawah menunjukkan perbezaan antara teori gelombang elektromagnet dan teori kuantum Planck dalam bentuk jadual.
Ringkasan – Teori Gelombang Elektromagnet vs Teori Kuantum Planck
Dua teori Teori Gelombang Elektromagnet dan Teori Kuantum Planck menerangkan kelakuan sinaran yang dipancarkan daripada bahan. Walau bagaimanapun, perbezaan utama antara Teori Gelombang Elektromagnet dan Teori Kuantum Planck ialah Teori Gelombang Elektromagnet tidak menerangkan fenomena sinaran badan hitam dan kesan fotoelektrik manakala Teori Kuantum Planck menerangkan fenomena sinaran badan hitam dan kesan fotoelektrik.
