ในช่วงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ให้ความสนใจเรื่องการแผ่รังสีความร้อนและวัตถุดำ โดยพิจารณาระดับชั้นของพลังงานที่แผ่ออกมาแบบต่อเนื่อง จุดเปลี่ยนสำคัญที่มองพลังงานให้เป็นแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete values) หรือ ควอนตา (Quanta) ถือได้ว่าเป็นของใหม่ และผู้บุกเบิกแนวคิดนี้คือ Max Karl Ernst Ludwig Planck ซึ่งเขาเป็นเพื่อนกับ Wilhelm Wien และเข้าใจถึงงานวิจัยที่เพื่อนเขาทำที่ก่อให้เกิดความเข้าใจใหม่ในเรื่องของวัตถุดำ
แนวคิดของ Max Planck มีข้อสรุปเบื้องต้นว่าถ้าทฤษฎีทางสนามแม่เหล็กไฟฟ้าถูกต้อง มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างทฤษฎีการแผ่รังสีความร้อนที่สอดคล้องกับการทดลองจริงโดยปราศจากสมมุติฐานที่เกี่ยวข้องกับการพิจารณาระดับพลังงานให้เป็นแบบไม่ต่อเนื่อง
หลักการดังกล่าวทำให้ Planck พัฒนาสูตร E = hvโดย h เป็นค่าคงที่ของ Planck ความสัมพันธ์นี้ช่วยให้สามารถคำนวณค่าพลังงานที่ต่ำที่สุดที่ปลดปล่อยออกมาที่ความถี่ v พื้นฐานดังกล่าวยังช่วยให้สามารถอธิบายการเรืองแสงแบบฟอสฟอเรสเซนต์ (Phosphorescence) การเรืองแสงแบบฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescence) และ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริค (Photoelectric effect) รวมทั้งช่วยอธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความถี่ของพลังงานที่ได้จากวัตถุดำในเวลาต่อมาได้ด้วย
นอกจากนี้ Niel Bohr ยังได้ใช้หลักการที่ Max Planck ค้นพบมาต่อยอดเพื่อพัฒนาทฤษฎีที่อธิบายถึงที่มาของชุดเส้นสเปกตรัมต่างๆ ที่ปลดปล่อยออกมาจากอะตอมการปลดปล่อยอนุกรมของเส้นสเปกตรัม (Theory of Emission of Serial Lines) และอธิบายถึงผลของอุณหภูมิที่มีต่อความเร็วในแผ่รังสี และ ความร้อนที่ได้
- ประวัติย่อ : Max Planck
Max Planck เกิดในครอบครัวที่ให้การสนับสนุนในเรื่องของการศึกษาอยู่แล้วจากการที่บิดาเป็นศาสตราจารย์ทางด้านกฎหมายรัฐธรรมนูญที่ University of Kiel เขาเกิดที่เมือง Kiel ประเทศเยอรมันเมื่อวันที่ 23 เมษายน ค.ศ. 1858 ได้รับการศึกษาทั้งที่ University of Munich (อาจารย์คือ Gustav Kirchhoff) และ University of Berlin (อาจารย์คือ Hermann Helmholtz) ในปี ค.ศ. 1879 ได้รับปริญญาเอกจาก University of Munich ในช่วงปี ค.ศ. 1885-1889 เป็นรองศาสตราจารย์ทางด้านทฤษฎีฟิสิกส์ที่ University of Kiel และในปี ค.ศ. 1889 ได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์แทน Gustav Kirchhoff ที่ University of Berlin จากการที่เขาชื่นชอบการทำงานและผลงานของ Gustav Kirchhoff จึงทำให้สนใจทางด้านเทอร์โมไดนามิคระหว่างที่มีอาจารย์ท่านนี้ให้คำแนะนำด้วย ในช่วงที่นาซีเรืองอำนาจ เขาประสบกับความยากลำบากในชีวิตเนื่องจากได้ตัดสินใจที่จะอยู่ที่เยอรมันต่อเพื่อขัดขวางนโยบายของรัฐบาลอย่างเปิดเผย ช่วงสัปดาห์สุดท้ายของสงครามบ้านของเขาก็ถูกระเบิดทำลาย
นอกเหนือจากงานวิจัย Max Planck ยังมีความสามารถด้านดนตรีเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการเล่นเปียโน ซึ่งทำให้เขาเคยคิดที่จะประกอบอาชีพทางด้านนี้เลย
แหล่งข้อมูล
- Nobel Lectures in Physics 1901-1921, World Scientific Publishing, November 1998.
- https://nobelprize.org, accessed Feb 2019.
- https://en.wikipedia.org, accessed Feb 2019.
- ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร, โฟโทนิกส์ มหัศจรรย์แห่งแสง, นานมีบุ๊คพับลิเคชัน, กรุงเทพฯ, กุมภาพันธ์ 2549.
บทความที่เกี่ยวข้อง
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 5 | ค.ศ.1911 สำหรับการค้นพบกฎสำคัญที่อธิบายการแผ่รังสีความร้อน
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 6 | ค.ศ.1912 สำหรับการประดิษฐ์วาล์วขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับใช้เปิดและปิดไฟให้กับประภาคารและทุ่นลอย
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 7 | ค.ศ.1914 สำหรับการค้นพบการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ผ่านคริสตัล
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 8 | ค.ศ.1915 สำหรับการค้นพบและการอธิบายการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ผ่านคริสตัล
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 9 | ค.ศ.1917 สำหรับการค้นพบคุณสมบัติเชิงอนุภาคของรังสีเอ็กซ์
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 11 | ค.ศ.1919 สำหรับการค้นพบการใช้สนามไฟฟ้ามาแยกเส้นสเปกตรัม
- แสงกับรางวัลโนเบล ตอนที่ 12 | ค.ศ.1921 สำหรับงานศึกษาทางด้านฟิสิกส์ทฤษฎีโดยเฉพาะการค้นพบกฏที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริค