Η εξίσωση Schrodinger δεν μπορεί να εξηγήσει:

• την ακτινοβολία του μέλανος σώματος
• το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο
• το φαινόμενο Compton

Γιατί;

Απάντηση

Για ένα σωματίδιο που κινείται στον άξονα μέσα σε ένα συντηρητικό πεδίο, η χρονικά ανεξάρτητη εξίσωση Schrödinger γράφεται:

όπου είναι η δυναμική ενέργεια λόγω της θέσης του σωματιδίου.

Η εξίσωση αυτή εξηγεί την κβαντική συμπεριφορά ενός υλικού σωματιδίου (π.χ. ηλεκτρονίου) όταν αυτό κινείται μέσα σε ένα κλασικό πεδίο. Δεν περιλαμβάνει την κβάντωση του ίδιου του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και επομένως δεν περιγράφει αλληλεπιδράσεις με φωτόνια.

Άρα η εξίσωση Schrödinger δεν μπορεί να εξηγήσει:

• την ακτινοβολία του μέλανος σώματος
• το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο
• το φαινόμενο Compton

Αντίθετα, μπορεί να εξηγήσει τις ενεργειακές στάθμες του ατόμου του υδρογόνου, διότι εκεί το ηλεκτρόνιο κινείται σε ένα στατικό ηλεκτρικό πεδίο (του πυρήνα) και δεν απαιτείται περιγραφή εκπομπής ή απορρόφησης φωτονίων για να υπολογιστούν οι στάθμες.

Παρατήρηση Για την ερμηνεία φαινομένων όπου εκδηλώνεται η κβαντική φύση του φωτός, υπάρχει μια θεωρία η οποία χρησιμοποιεί τα κβάντα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, δηλαδή στα φωτόνια. Αυτή η θεωρία ονομάζεται Κβαντική Θεωρία Πεδίου.