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nydus/The Theory of Heat RadiationPublic
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147.

Mientras el oscilador está absorbiendo debe estar emitiendo también, pues de otro modo un estado estacionario sería imposible.

Ahora bien, puesto que en la ley de absorción recién supuesta la hipótesis de los cuantos no ha encontrado aún cabida, se sigue que debe entrar en juego de un modo u otro en la emisión del oscilador, y esto se prevé mediante la introducción de la hipótesis de la emisión de cuantos.

Es decir, supondremos que la emisión no tiene lugar de manera continua, como lo hace la absorción, sino que ocurre únicamente en ciertos momentos definidos, de forma repentina, en pulsos, y en particular suponemos que un oscilador puede emitir energía solo en el momento en que su energía de vibración, U, es un múltiplo entero n del cuanto de energía, ϵ=hν.

Si entonces realmente emite o si su energía de vibración aumenta aún más por absorción se considerará como una cuestión de azar. Esto no se considerará que implica la inexistencia de causalidad para la emisión; sino que se supondrá que los procesos que causan la emisión son de una naturaleza tan oculta que por el momento sus leyes no pueden obtenerse mediante ningún otro método que no sea el estadístico.

Tal suposición no es en absoluto ajena a la física; se hace, por ejemplo, en la teoría atomística de las reacciones químicas y en la teoría de la desintegración de las sustancias radiactivas.

Se supondrá, sin embargo, que si la emisión tiene lugar, se emite la energía total de vibración, U, de modo que la vibración del oscilador disminuye a cero y luego vuelve a aumentar mediante una mayor absorción de energía radiante.

Ahora falta fijar la ley que da la probabilidad de que un oscilador emita o no en un instante en el cual su energía ha alcanzado un múltiplo entero de ϵ. Pues es evidente que el estado estadístico de equilibrio, establecido en el sistema de osciladores por las alternancias supuestas de absorción y emisión, dependerá de esta ley; y es evidente que la energía media U de los osciladores será mayor cuanto mayor sea la probabilidad de que en tal estado crítico no tenga lugar ninguna emisión.

Por otra parte, puesto que la energía media U será mayor cuanto mayor sea la intensidad del campo de radiación que rodea a los osciladores, enunciaremos la ley de emisión del siguiente modo:

La razón entre la probabilidad de que no tenga lugar ninguna emisión y la probabilidad de que sí tenga lugar una emisión es proporcional a la intensidad 𝖨 de la vibración que excita el oscilador y que fue definida en la ecuación [eqn:(158)] (158).

El valor de la constante de proporcionalidad lo determinaremos más adelante mediante la aplicación de la teoría al caso especial en el que la energía de vibración es muy grande. Pues en este caso, como sabemos, las conocidas fórmulas de la dinámica clásica son válidas para cualquier período del oscilador que sea, ya que el elemento de acción h puede entonces, sin ningún error apreciable, considerarse como infinitamente pequeño.

Estas afirmaciones definen por completo la forma en que los procesos de radiación considerados tienen lugar, a medida que el tiempo transcurre, y las propiedades del estado estacionario.

Ahora consideraremos, en primer lugar, en el segundo capítulo la absorción, y, a continuación, en el tercer capítulo la emisión y la distribución estacionaria de energía y, por último, en el cuarto capítulo compararemos el estado estacionario del sistema de osciladores así hallado con el estado termodinámico de equilibrio que fue deducido directamente de la hipótesis de los cuantos en la parte precedente.

Si encontramos que coinciden, la hipótesis de la emisión de cuantos podrá considerarse admisible.

Es verdad que con ello no probaremos que esta hipótesis representa la única expresión posible, ni siquiera la más adecuada, de la ley dinámica elemental de las vibraciones de los osciladores.

Por el contrario, creo muy probable que pueda ser mejorada considerablemente en lo que respecta a su forma y a su contenido.

No hay, sin embargo, ningún método para comprobar su admisibilidad salvo la investigación de sus consecuencias, y mientras no se descubra en ella ninguna contradicción interna ni con la experiencia, y mientras no se pueda proponer una hipótesis más adecuada para reemplazarla, puede reclamar con justicia una cierta importancia.

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