Max Planck

Max Planck was a German theoretical physicist who is best known for his work on quantum theory. He made significant contributions to the field and is considered one of the founding fathers of quantum mechanics. Planck's constant, which is a fundamental constant in quantum theory, is named after him. He was awarded the Nobel Prize in Physics in 1918 for his discovery of energy quanta. Planck's work revolutionized our understanding of the atomic and subatomic world, and his theories laid the foundation for modern physics. He passed away on October 4, 1947, in Göttingen, Germany.Planck werd geboren als zoon van Johann Julius Wilhelm von Planck, een professor in de rechten, en Emma Patzig.[1] Zijn echte voornaam zou Marx zijn.[2] Aanvankelijk ging hij in Kiel naar school, maar op negenjarige leeftijd verhuisde hij met zijn familie naar München. Daar bezocht hij het Königlich Maximillian Gymnasium. In 1874 ging hij studeren aan de Universiteit van München. Wegens ziekte moest hij in 1875 zijn studie onderbreken tot hij in de herfst van 1878 voldoende hersteld was om zijn opleiding voort te zetten. Naast München studeerde hij ook in Berlijn, waar hij onder andere colleges volgde van Gustav Robert Kirchhoff en Hermann von Helmholtz (van wiens lessen Planck niet erg onder de indruk was). Hij promoveerde er in 1879 met een proefschrift over de tweede wet van de thermodynamica. Na een periode waarin hij onder andere les gaf in München en Kiel, kreeg hij een aanstelling als professor in de theoretische natuurkunde aan de Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlijn (1889-1926) als opvolger van Kirchhoff (volgens sommige bronnen tot 1928). In 1913 werd hij Rector van de Universiteit van Berlijn. Hij verrichtte onder meer onderzoek naar de wetten van de thermodynamica en de uitstraling van energie door zwarte lichamen (black body radiation) en zocht naar de oplossing voor het probleem waar de klassieke natuurkunde niet uit kwam: hoe luidt de formule die het continue spectrum beschrijft van een energie-uitstralend lichaam; een vraag die reeds in 1859 door Kirchhoff werd geformuleerd. Het was al bekend dat de golflengte van elektromagnetische straling korter wordt naarmate de temperatuur van het lichaam stijgt. Wilhelm Wien vond in 1893 een formule voor de energiedistributie van straling vanuit zwarte lichamen, die gold voor het violette eind van het spectrum en John Rayleigh en James Jeans produceerden een formule voor het rode gebied, maar niemand kon een formule vinden die gold voor het hele spectrum. Zijn onderzoekingen brachten Planck er in 1900 toe de klassieke Newtoniaanse principes te verwerpen en een heel nieuw principe te introduceren, wat uiteindelijk resulteerde in de kwantumtheorie. Hij publiceerde zijn bevindingen in het toonaangevende natuurkundetijdschrift Annalen der Physik in de verhandeling Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum. Plancks theorie komt erop neer dat energie wordt uitgestraald in kleine 'pakketjes' of eenheden, die hij kwanta noemde, meervoud van het Latijnse quantum, dat "hoeveelheid" betekent. Zijn idee was daarbij dat de hoeveelheid kwantumenergie en de hoeveelheid fotonen afhing van de golflengte van die straling: hoe korter de straling, hoe groter de energie per kwantum. De relatie tussen de frequentie nu (aantal golven per seconde), de golflengte en de energie E per kwantum legde hij vast in de vergelijking, waarbij h de Constante van Planck voorstelt: