普朗克常數
概念解釋:普朗克常數,符號h,是用于描述量子大小的物理常數,在原子物理和量子力學中起著重要作用。
該值大約為:h=6。 (33)×10^(-34) J·s
一般來說,科學家是一個相對卑微的群體。 因為他們知道,無論他們進行怎樣的研究和分析,最終都會交給大自然進行判斷,而這個判斷往往需要他們等待很長一段時間。 但普朗克可能是例外之一。 這個影響整個物理學界的結論讓他按捺不住內心的激動,以至于他對和他同行的兒子說:“我今天導出了一個概念,我想它應該是同樣偉大和革命性的。”就像牛頓的成就一樣。” 性別。”
雖然聽起來有些得意,但時間證明普朗克的判斷是絕對正確的。 他的理論的輝煌之處在于提出宇宙中的能量以有限數量的微小“包”的形式存在。 正如原子理論所描述的,“包”和原子之間存在特定的多重關系。 這些宇宙能量包現在稱為量子,普朗克常數(稱為 h)描述了量子的大小。
普朗克的發現不僅是唯一能夠解釋宇宙是如何構建的理論,而且引發了過去兩個世紀的一場技術革命。 從激光到計算機再到磁共振成像系統,幾乎所有電子學的進步都源于量子理論對宇宙的解釋。
此外,量子理論還向人們展示了一幅違反我們現有知識的現實世界圖景。 平行宇宙等曾經被認為只存在于科幻小說中的事物普朗克常數h等于多少,被量子理論“包裝”后,已經轉化為堅不可摧的科學概念,以“是”或“也許”的形式呈現在我們面前解釋自然界中的一切事物。
普朗克常數,表示為 h,是用于描述量子尺寸的物理常數。 在量子力學中占有重要地位的馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射定律時發現,僅假設電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一一進行,計算的結果是能力與測試結果一致。 這樣的一部分能量稱為能量量子,每個能量量子等于hν,v是輻射電磁波的頻率,h是一個常數,稱為普朗克常數。普朗克常數在不確定性原理中起著重要作用。 粒子位置的不確定性×粒子速度的不確定性×粒子質量≥普朗克常數
定義
普朗克常數,表示為 h,是用于描述量子大小的物理常數。 在原子物理學和量子力學中發揮著重要作用的馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射定律時發現,僅僅假設電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一一發生的。 ,計算結果與實驗結果能夠吻合。 這部分能量稱為能量量子,每個能量量子等于普朗克常數乘以輻射電磁波的頻率。
數值
近似: h=6.(29)×10^(-34) J·s[1]
能量的單位是焦耳(J)。
若以電子伏特(eV)·秒(s)為能量單位,則
h=4.(35)×10^(-15) eV·s
普朗克常數的物理單位是能量乘以時間,也可以視為動量乘以位移:
{牛頓(N)·米(m)·秒(s)}是角動量的單位
由于計算角動量時常用數字h/2π,為了避免重復書寫數字2π,引用另一個常用量為約簡普朗克常數( ),有時稱為狄拉克常數(Dirac),紀念保羅·狄拉克:
?=h/(2π)
簡化的普朗克常數(也稱為有理化普朗克常數)是角動量的最小測量單位。
其中,π為pi常數,約等于3.14,?(這個h上有斜杠)讀作“h拉”。
普朗克常數用于描述量化。 微觀粒子,例如電子和光子,在一定的物理性質下具有連續的可能值范圍。 例如,一束固定頻率ν的光束,其能量E可以為: Ek =hν -W
有時使用角頻率 ω=2πν:
許多物理量都可以被量化。 例如,角動量量子化。 J是具有旋轉不變性的系統的總角動量,Jz是沿特定方向測量的角動量。 其價值:
因此普朗克常數h等于多少,它可以被稱為“角動量量子”。
普朗克常數也用于海森堡的測不準原理。 位移測量的不確定度(標準差)Δx與同方向動量測量的不確定度Δp有一定的關系。 還有其他幾組物理測量遵循這種關系,例如能量和時間。
應用
物理學中的常數值,常用于計算: 1. ε=hv.Ek =hν -W
輻射定律編輯
能量量子化假說
普朗克演講的內容是關于物體的熱輻射規律,即一定溫度的物體在不同頻率下發出的熱輻射的能量分布規律。 普朗克已經研究這個問題六年了,今天他將公布他關于熱輻射定律的最新研究成果。 普朗克首先報告了他兩個月前發現的輻射定律,該定律與最新的實驗結果完全一致(后來稱為普朗克定律)。 普朗克接著指出,為了推導出這個定律,必須假設物體在發射和吸收光波的過程中能量不連續地變化,或者說物體通過離散的跳躍來不連續地改變能量,其能量值只能是一個某個最小能量元素的整數倍。 為此,普朗克還引入了一個新的自然常數 h = 6.×10^-34 J·s(即 6.×10^(-27)erg·s,因為 1erg=10^(-7) J )。 這個假說后來被稱為能量量子化假說,其中最小的能量元素稱為能量量子,常數h稱為普朗克常數。
因此,在一次普通的物理會議上,普朗克首次在與會者不經意間指出了熱輻射過程中能量變化的不連續性。 今天我們知道,普朗克提出的能量量子化假說是一個劃時代的發現。 能量量子的存在打破了一切自然過程都是連續的經典結論,第一次向人們揭示了自然的不連續性。 普朗克的發現將神秘的量子世界帶入人們的視野,至今仍令物理學家興奮又困擾。
黑體輻射
物體通過不連續的跳躍來不連續地改變能量,但這怎么可能發生呢? 物體的能量變化怎么可能是不連續的呢? 根據我們熟悉的經典理論,任何過程的能量變化都是連續的,光是從光源連續不間斷地發出的。
沒有人,尤其是嚴肅的科學家,愿意接受一個沒有意義的假設。 因此,盡管普朗克為了解釋物體的熱輻射規律而被迫假設能量量子的存在,但他內心卻無法容忍這種近乎荒謬的假設。 他需要明白! 就像人們理解牛頓力學一樣。 因此,在能量量子化假說提出后的十幾年里,普朗克本人一直試圖用經典的連續性概念來解釋輻射能量的不連續性,但最終失敗了。 1931年,普朗克在給朋友伍德的信中真實地回顧了他不愿發現量子的情況。 他寫道:“簡單來說,我可以將這整個步驟描述為一次孤注一擲的行動。因為我生性平和,厭惡可疑的冒險,但我已經與輻射之間的平衡問題斗爭了六年(自1894年以來)。我明白這個問題在物理學中具有根本重要性,并且由于我也知道描述正常光譜(即黑體輻射光譜)中的能量分布的公式,因此對其進行了理論解釋。不惜一切代價找到它,無論價格有多高。”
1919年,索末菲在其著作《原子結構與譜線》中首次將1900年12月14日稱為“量子理論的生日”。 后來的科學史學家將這一天定為量子的誕生日。 。
普朗克科學定律
普朗克曾說過一句關于科學真理的真理,可以形容為“新的科學真理并不是靠說服對手、看到真理之光而獲勝,而是靠這些對手最終如何死去,成長出熟悉科學的新一代”。它。” 這一論斷后來被稱為普朗克科學定律并廣為流傳。 [1]
相關作品[編輯]
《論熱力學第二定律》1879
《論維恩譜方程的完善》1900
《論正態光譜中的能量分布》1900
《熱輻射講座》1906
“關于正態光譜能量分布定律的理論”1900
新觀點編輯
物質世界能夠產生普朗克常數一定是有原因的。 有一種新觀點認為,當帶電粒子作圓周運動時,只要向心力與到圓心的距離的立方成反比,就可以產生一個常數。 該常數乘以圓周運動的頻率等于帶電粒子的動能。 如果電子受到這個向心力,那么這個常數就是普朗克常數。 通過對電荷基團的研究,證實了電子受到這種向心力的作用。
馬克斯·普朗克編輯
馬克斯·普朗克(Max ,1858年4月23日—1947年10月4日),出生于德國荷爾斯泰因州,德國著名物理學家,量子力學的重要創始人。 愛因斯坦被認為是20世紀最重要的兩位物理學家。 他發現了能量的量子化英語作文,為物理學的又一次飛躍做出了重要貢獻,并于1918年獲得諾貝爾物理學獎。
1874年,普朗克進入慕尼黑大學主修數學,后改為主修物理學。 1877年轉入柏林大學,聽亥姆霍茲和基爾霍夫教授講座,1879年獲得博士學位。1930年至1937年,擔任德國皇家威廉學會會長,該學會后來更名為馬克斯學會。普朗克學會以紀念普朗克。
從博士論文開始,普朗克就一直關注和研究熱力學第二定律,發表了多篇論文。 1894年左右開始,他開始研究黑體輻射問題,發現了普朗克輻射定律,并在論證過程中提出了能量量子的概念和常數h(后稱普朗克常數),成為微觀物理學中最基本的概念此后。 以及極其重要的通用常數。 1900年12月14日,普朗克在德國物理學會報告了這一結果,這成為量子理論誕生和新物理學革命開始的偉大時刻。 由于這一發現,普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學獎。
——文章參考:百度百科/互聯網