普朗克常數- 維基百科,自由的百科全書 - Wikipedia
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,是一個物理常數,用以描述量子大小。
在量子力學中佔有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射的規律時發現,只有假定電磁波的 ...
普朗克常數
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普朗克常數記為
h
{\displaystyleh}
,是一個物理常數,用以描述量子大小。
在量子力學中佔有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射的規律時發現,只有假定電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份地進行的,計算的結果才能和實驗結果是相符。
這樣的一份能量叫做能量子,每一份能量子等於普朗克常數乘以電磁輻射的頻率。
這關係稱為普朗克關係,用方程式表示普朗克關係式:
為馬克斯·普朗克對普朗克常數的發現設立於柏林洪堡大學的紀念牌匾。
德語翻譯:「馬克斯·普朗克,基本常數的發現者,從1889年至1928年在這個大樓教過書。
」
E
=
h
ν
{\displaystyleE=h\nu}
;其中,
E
{\displaystyleE}
是能量,
h
{\displaystyleh}
是普朗克常數,
ν
{\displaystyle\nu}
是頻率。
普朗克常數的值約為:其中電子伏特(eV)為能量單位。
h
{\displaystyleh}
=
6.626069934
(
89
)
×
10
−
34
{\displaystyle=6.626069934(89)\times10^{-34}}
J⋅s.[1]
=
4.135667662
(
25
)
×
10
−
15
{\displaystyle=4.135667662(25)\times10^{-15}}
eV⋅s[2]普朗克常數的量綱為能量乘上時間,也可視為動量乘上位移量:
(牛頓(N)·公尺(m)·秒(s))
普朗克常數的量綱跟角動量相同。
新的普朗克常數已被ISO設定為h=6966662607015000000♠6.62607015×10−34 (J·s)。
[3][4]
目次
1約化普朗克常數
2相關條目
3參考文獻
4外部連結
約化普朗克常數編輯
另一個常用的量為約化普朗克常數(英語:reducedPlanckconstant),有時稱為狄拉克常數(英語:Diracconstant),紀念保羅·狄拉克:
ℏ
≡
h
2
π
=
1.054
571
800
(
13
)
×
10
−
34
J
⋅
s
,
{\displaystyle\hbar\equiv{\frac{h}{2\pi}}=1.054\571\800(13)\times10^{-34}\{\mbox{J}}\cdot{\mbox{s}},}
其中
π
{\displaystyle\pi}
為圓周率常數pi。
ℏ
{\displaystyle\hbar}
唸為「h-bar」。
普朗克常數用以描述量子化,微觀下的粒子,例如電子及光子,在一確定的物理性質下具有一連續範圍內的可能數值。
例如,一束具有固定頻率
ν
{\displaystyle\nu}
的光,其能量
E
{\displaystyleE}
可為:
E
=
n
h
ν
,
n
∈
N
{\displaystyleE=nh\nu\,,\quadn\in\mathbb{N}}
有時使用角頻率
ω
=
2
π
ν
{\displaystyle\omega=2\pi\nu}
:
E
=
n
ℏ
ω
,
n
∈
N
{\displaystyleE=n\hbar\omega\,,\quadn\in\mathbb{N}}
許多物理量可以量子化。
例如角動量量子化。
J
{\displaystyleJ}
為一個具有旋轉不變量的系統全部的角動量,
J
Z
{\displaystyleJ_{Z}}
為沿某特定方向上所測得的角動量。
其值:
J
2
=
j
(
j
+
1
)
ℏ
2
,
j
=
0
,
1
/
2
,
1
,
3
/
2
,
…
J
z
=
m
ℏ
,
m
=
−
j
,
−
j
+
1
,
…
,
j
{\displaystyle{\begin{matrix}J^{2}=j(j+1)\hbar^{2},&j=0,1/2,1,3/2,\ldots\\J_{z}=m\hbar,\qquad\quad&m=-j,-j+1,\ldots,j\end{matrix}}}
因此,
ℏ
{\displaystyle\hbar}
可稱為「角動量量子」。
普朗克常數也適用於海森堡不確定原理。
在位移測量上的不確定量(標準差)
Δ
x
{\displaystyle\Deltax}
,和同方向在動量測量上的不確定量
Δ
p
{\displaystyle\Deltap}
,有如下關係:
Δ
x
Δ
p
≥
1
2
ℏ
{\displaystyle\Deltax\Deltap\geq{\begin{matrix}{\frac{1}{2}}\end{matrix}}\hbar}
還有其他組物理測量量依循這樣的關係,例如能量和時間。
1919年,阿諾·索末菲在他的《原子構造和光譜線》一書中最早將1900年12月14日稱為「量子理論的誕辰」,後來的科學史家們將這一天定為了量子的誕生日。
相關條目編輯
電磁輻射
黑體輻射
自然單位
薛丁格方程式
波粒二象性
狹義相對論
廣義相對論
黑洞參考文獻編輯
^Schlamminger,S.;Haddad,D.;Seifert,F.;Chao,L.S.;Newell,D.B.;Liu,R.;Steiner,R.L.;Pratt,J.R.DeterminationofthePlanckconstantusingawattbalancewithasuperconductingmagnetsystemattheNationalInstituteofStandardsandTechnology.Metrologia.2014,51(2):S15.ISSN 0026-1394.doi:10.1088/0026-1394/51/2/S15(英語).
^BarryN.TayloroftheDataCenterinclosecollaborationwithPeterJ.MohrofthePhysicalMeasurementLaboratory'sAtomicPhysicsDivision,Termedthe"2014CODATArecommendedvalues,"theyaregenerallyrecognizedworldwideforuseinallfieldsofscienceandtechnology.Thevaluesbecameavailableon25June2015andreplacedthe2010CODATAset.Theyarebasedonallofthedataavailablethrough31December2014.Available:http://physics.nist.gov(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
^Ghosh,Pallab.Kilogramgetsanewdefinition.BBCNews.2018-11-16[2018-11-16].(原始內容存檔於2018-11-16)(英國英語).
^Planckconstant.美國國家標準和技術研究院.[2022-06-07].(原始內容存檔於2022-05-27)(英語).
外部連結編輯
普朗克黑體輻射的公式(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
Thekgisdead,longlivethekg(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
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延伸文章資訊
- 1普朗克常數_百度百科
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这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。 数值. 约为:h=6.62606957(29)×10^(-34) ... 若以电子伏特(eV)·秒(s)为能量单位则为.
- 4普朗克常數- 維基百科,自由的百科全書 - Wikipedia
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- 5普朗克常数(以eV/Hz为单位) - 2018 CODATA 物理常数推荐值
常量中文名:普朗克常数(以eV/Hz为单位), 常量英文名:Planck constant in eV/Hz, 值:4.135 667 696... x 10-15 eV Hz-1. 符号:, ...