La constante de Planck.

En 1900, confronté au phénomène inexplicable du corps noir, le physicien allemand Max Planck se résigna à résoudre le problème du rayonnement du corps noir en faisant l'hypothèse que, plutôt qu'une onde lisse et continue, la lumière est constituée des petits << paquets>>, qu'il baptisa << quanta >>. Il assigna à chaque quantum une énergie E reliée à sa fréquence f. Il posa que E = hf , et son interprétation rendit fort bien compte de la réalité. C'est ainsi que h est devenue une nouvelle constante mathématique de la nature, baptisée constante de Planck.

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Dans tout objet, l'énergie est distribuée entre les atomes. Quelques-uns en ont très peu, d'autres en ont beaucoup, et la plupart ont une énergie moyenne. Mais cette énergie << moyenne >> varie avec la température. Chaque atome peut émettre un rayonnement électromagnétique sous forme de quanta. Dans les hautes fréquence (courtes longueurs d'ondes), émettre un seul quantum requiert beaucoup d'énergie, et seuls quelques atomes en sont capables. Dans les basses fréquence (grandes longueurs d'ondes), émettre des quanta est plus aisé, car cela demande moins d'énergie. Ces quanta contribuent peu au spectre. Dans les valeurs moyennes de l'énergie, en revanche, un grand nombre d'atomes émettent un grand nombre de quanta qui s'accumulent pour donner le pic de la courbe du corps noir.  Il se trouve que les expériences sont parfaitement vérifiées pour une valeur spécifique de h.

Planck n'envisageait pas ces quanta comme des particules à part entière . Selon lui , c'est un mécanisme interne aux atomes qui les autorisait à émettre ces << paquets >> de lumière, laquelle devant néanmoins être une onde. L'exemple du distributeur automatique de billets en est une bonne illustration : l'appareil ne vous donne que des billets de 10 ou 20 euros, ce qui n'empêche pas les montants intermédiaires d'exister.