Starojums
Elektromagnētiskos viļņus izstaro sakarsētas vielas. Pēc viļņa garuma elektromagnētiskos viļņus iedala redzamā gaisma, ultraviolētie stari un infrāsarkanais starojums. Ja viela izstaro elektromagnētiskos viļņus, tad tādu spektru sauc par emisijas spektru. Ja viela absorbē kādus elektromagnētiskos viļņus, tad tādu spektru sauc par absorbcijas spektru.
Kā baltās gaismas avots var kalpot Saules gaisma, elektriskā spuldze, sveces liesma utt. Pēc šādas metodes iegūtos spektrus sauc par absorbcijas spektriem. Ķermeni, kas pilnīgi absorbē jebkura viļņa garuma gaismu sauc par absolūti melnu ķermeni.
Par absolūti melnu ķermeni var uzskatīt dobu lodi, kurā starojumu var ievadīt pa mazu caurumiņu un daudzkārt atstarojoties tas pilnīgi absorbējas sfēras iekšienē. Kirkofa likums: jebkura viela absorbē tādus elektromagnētiskos viļņus kādus tā pati izstaro. Ja absolūti melnu ķermeni sakarsē, tad tas izstaro visu viļņa garumu gaismu. Absolūti melna ķermeņa līdzsvara starojuma pilnā enerģija sadalās nevienmērīgi pa viļņu garumiem. Šis sadalījums ir funkcija tikai no ķermeņa absolūtās temperatūras. Pie mazām temperatūrām ķermeņi izstaro infrasarkano starojumu, bet temperatūrai palielinoties ķermeņi sāk izstarot redzamo gaismu.
Planka hipotēze
Sākumā fiziķi, izejot no klasiskās fizikas priekšstatiem, pieņēma , ka absolūti melns ķermenis izstaro elektromagnētiskos viļņus nepārtraukti. Ja katrs elektrons izstaro monohromatisku vilni, tad atomu starotāju kopums veidos absolūti melna ķermeņa starojumu. Šāda pieeja neļāva izskaidrot eksperimentālos faktus. Planks pieņēma, ka elektromagnētiskie viļņi tiek izstaroti noteiktu porciju, kvantu veidā. Kvanta enerģija ir proporcionāla starojuma frekvencei , kur Ķermeņa izstaroto enerģiju var izteikt hn daudzkārtni , kur n ir 1, 2, 3, .... .
Fotoefekts
Tika novērots, ka no dažu metālu virsmām izlido elektroni, ja tās apstaro ar gaismu. Fotoefekts pieder pie tām dabas parādībām, kuras nevar izskaidrot ar klasiskās fizikas priekšstatiem. Izšķir ārējo fotoefektu kad gaismas iedarbībā tiek izrauti elektroni no metāla virsmas un iekšējo fotoefektu, kad gaismas iedarbībā mainās pusvadītāja vai dielektriķa elektrovadītspēja. Mēs apskatīsim tikai ārējo fotoefektu.
Uz metāla virsmas brīvie elektroni izveido dubultslāni. Lai elektrons pārvarētu šo dubultslāni pārvarēt ir nepieciešama enerģija A, tā saucamais elektrona izejas darbs.
…
