Тема: рентген. Проблема абсолютно черного тела

Дискретность энергетических уровней с необходимостью приводит к дискретности спектров излучения и поглощения энергии.
Дискретность энергетических уровней в атомах обусловлена квантово-механическим характером движения злектронов. В молекулах также имеются определенные энергетические уровни злектронов. Однако кроме движения электронов в молекулах возможно еще перемещение атомных ядер друг относительно друга - колебание ядер и вращение их вокруг центра масс. Энергия этих видов движения в молекуле тоже квантуется, однако ввиду значительно большей массы ядер энергетические уровни в молекулах расположены очень близко друг к другу.
Дискретность энергетических уровней в атомах обусловлена квантово-механическим характером движения электронов. В молекулах также имеются определенные энергетические уровни электронов. Однако кроме движения электронов в молекулах возможно еще перемещение атомных ядер друг относительно друга - колебание ядер и вращение их вокруг центра масс. Энергия этих видов движения в молекуле тоже квантуется, однако ввиду значительно большей массы ядер энергетические уровни в молекулах расположены очень близко друг к другу.
Дискретность энергетических уровней приводит к дискретности частот излучаемого спектра.
И дискретность энергетических уровней, и наличие ненулевой энергии осциллятора подтверждаются наблюдениями инфракрасных спектров молекул
Действительно, дискретность энергетических уровней, принимаемая в квантовой теории, лишь косвенно связана со стремлением энтропии к нулю. Точнее говоря, дискретность уровней сама по себе не означает, что убывание энтропии может быть заметно при температурах, достижимых в эксперименте, поскольку энергетические уровни больших ( макроскопических) систем расположены слишком близко друг к другу, чтобы их можно было различать в термодинамических экспериментах. Даже при самой низкой температуре, достигнутой в экспериментах, нельзя, вообще говоря, утверждать, что система находится в своем наинизшем квантовом состоянии. Тем не менее измеренные на опыте кривые AS ( Г), если их экстраполировать, начиная от экспериментально достижимых температур, стремятся к нулю по мере убывания температуры. Объяснение состоит в том, что асимптотические законы термодинамики при Т - О определяются плотностью энергетических уровней вблизи состояния с наинизшей энергией. Плотности уровней всех известных систем действительно стремятся к нулю с уменьшением энергии таким образом, что энтропия стремится к нулю при этих температурах.
Практическим доказательством дискретности энергетических уровней электронов в атомах служат спектры рентгеновских лучей. Спектры эти бывают двух видов: сплошные, или непрерывные, и линейчатые, или характеристические. Спектры можно наблюдать с помощью рентгеновской трубки; схема ее простейшей конструкции представлена на рис. 1.10. Между анодом ( антикатодом) и катодом трубки поддерживается разность потенциалов порядка нескольких десятков киловольт. В качестве анода выбирают материал, рентгеновский спектр которого исследуется. В обычных рентгеновских трубках используют материалы с большим атомным номером. При постепенном увеличении напряжения на трубке вначале наблюдается сплошной спектр, а при больших, порядка нескольких киловольт, напряжениях - линейчатый.