普朗克常数
概念解释:普朗克常数,符号h,是用于描述量子大小的物理常数,在原子物理和量子力学中起着重要作用。
该值大约为:h=6。 (33)×10^(-34) J·s
一般来说,科学家是一个相对卑微的群体。 因为他们知道,无论他们进行怎样的研究和分析,最终都会交给大自然进行判断,而这个判断往往需要他们等待很长一段时间。 但普朗克可能是例外之一。 这个影响整个物理学界的结论让他按捺不住内心的激动,以至于他对和他同行的儿子说:“我今天导出了一个概念,我想它应该是同样伟大和革命性的。”就像牛顿的成就一样。” 性别。”
虽然听起来有些得意,但时间证明普朗克的判断是绝对正确的。 他的理论的辉煌之处在于提出宇宙中的能量以有限数量的微小“包”的形式存在。 正如原子理论所描述的,“包”和原子之间存在特定的多重关系。 这些宇宙能量包现在称为量子,普朗克常数(称为 h)描述了量子的大小。
普朗克的发现不仅是唯一能够解释宇宙是如何构建的理论,而且引发了过去两个世纪的一场技术革命。 从激光到计算机再到磁共振成像系统,几乎所有电子学的进步都源于量子理论对宇宙的解释。
此外,量子理论还向人们展示了一幅违反我们现有知识的现实世界图景。 平行宇宙等曾经被认为只存在于科幻小说中的事物普朗克常数h等于多少,被量子理论“包装”后,已经转化为坚不可摧的科学概念,以“是”或“也许”的形式呈现在我们面前解释自然界中的一切事物。
普朗克常数,表示为 h,是用于描述量子尺寸的物理常数。 在量子力学中占有重要地位的马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射定律时发现,仅假设电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一一进行,计算的结果是能力与测试结果一致。 这样的一部分能量称为能量量子,每个能量量子等于hν,v是辐射电磁波的频率,h是一个常数,称为普朗克常数。普朗克常数在不确定性原理中起着重要作用。 粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数
定义
普朗克常数,表示为 h,是用于描述量子大小的物理常数。 在原子物理学和量子力学中发挥着重要作用的马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射定律时发现,仅仅假设电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一一发生的。 ,计算结果与实验结果能够吻合。 这部分能量称为能量量子,每个能量量子等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。
数值
近似: h=6.(29)×10^(-34) J·s[1]
能量的单位是焦耳(J)。
若以电子伏特(eV)·秒(s)为能量单位,则
h=4.(35)×10^(-15) eV·s
普朗克常数的物理单位是能量乘以时间,也可以视为动量乘以位移:
{牛顿(N)·米(m)·秒(s)}是角动量的单位
由于计算角动量时常用数字h/2π,为了避免重复书写数字2π,引用另一个常用量为约简普朗克常数( ),有时称为狄拉克常数(Dirac),纪念保罗·狄拉克:
ћ=h/(2π)
简化的普朗克常数(也称为有理化普朗克常数)是角动量的最小测量单位。
其中,π为pi常数,约等于3.14,ћ(这个h上有斜杠)读作“h拉”。
普朗克常数用于描述量化。 微观粒子,例如电子和光子,在一定的物理性质下具有连续的可能值范围。 例如,一束固定频率ν的光束,其能量E可以为: Ek =hν -W
有时使用角频率 ω=2πν:
许多物理量都可以被量化。 例如,角动量量子化。 J是具有旋转不变性的系统的总角动量,Jz是沿特定方向测量的角动量。 其价值:
因此普朗克常数h等于多少,它可以被称为“角动量量子”。
普朗克常数也用于海森堡的测不准原理。 位移测量的不确定度(标准差)Δx与同方向动量测量的不确定度Δp有一定的关系。 还有其他几组物理测量遵循这种关系,例如能量和时间。
应用
物理学中的常数值,常用于计算: 1. ε=hv.Ek =hν -W
辐射定律编辑
能量量子化假说
普朗克演讲的内容是关于物体的热辐射规律,即一定温度的物体在不同频率下发出的热辐射的能量分布规律。 普朗克已经研究这个问题六年了,今天他将公布他关于热辐射定律的最新研究成果。 普朗克首先报告了他两个月前发现的辐射定律,该定律与最新的实验结果完全一致(后来称为普朗克定律)。 普朗克接着指出,为了推导出这个定律,必须假设物体在发射和吸收光波的过程中能量不连续地变化,或者说物体通过离散的跳跃来不连续地改变能量,其能量值只能是一个某个最小能量元素的整数倍。 为此,普朗克还引入了一个新的自然常数 h = 6.×10^-34 J·s(即 6.×10^(-27)erg·s,因为 1erg=10^(-7) J )。 这个假说后来被称为能量量子化假说,其中最小的能量元素称为能量量子,常数h称为普朗克常数。
因此,在一次普通的物理会议上,普朗克首次在与会者不经意间指出了热辐射过程中能量变化的不连续性。 今天我们知道,普朗克提出的能量量子化假说是一个划时代的发现。 能量量子的存在打破了一切自然过程都是连续的经典结论,第一次向人们揭示了自然的不连续性。 普朗克的发现将神秘的量子世界带入人们的视野,至今仍令物理学家兴奋又困扰。
黑体辐射
物体通过不连续的跳跃来不连续地改变能量,但这怎么可能发生呢? 物体的能量变化怎么可能是不连续的呢? 根据我们熟悉的经典理论,任何过程的能量变化都是连续的,光是从光源连续不间断地发出的。
没有人,尤其是严肃的科学家,愿意接受一个没有意义的假设。 因此,尽管普朗克为了解释物体的热辐射规律而被迫假设能量量子的存在,但他内心却无法容忍这种近乎荒谬的假设。 他需要明白! 就像人们理解牛顿力学一样。 因此,在能量量子化假说提出后的十几年里,普朗克本人一直试图用经典的连续性概念来解释辐射能量的不连续性,但最终失败了。 1931年,普朗克在给朋友伍德的信中真实地回顾了他不愿发现量子的情况。 他写道:“简单来说,我可以将这整个步骤描述为一次孤注一掷的行动。因为我生性平和,厌恶可疑的冒险,但我已经与辐射之间的平衡问题斗争了六年(自1894年以来)。我明白这个问题在物理学中具有根本重要性,并且由于我也知道描述正常光谱(即黑体辐射光谱)中的能量分布的公式,因此对其进行了理论解释。不惜一切代价找到它,无论价格有多高。”
1919年,索末菲在其著作《原子结构与谱线》中首次将1900年12月14日称为“量子理论的生日”。 后来的科学史学家将这一天定为量子的诞生日。 。
普朗克科学定律
普朗克曾说过一句关于科学真理的真理,可以形容为“新的科学真理并不是靠说服对手、看到真理之光而获胜,而是靠这些对手最终如何死去,成长出熟悉科学的新一代”。它。” 这一论断后来被称为普朗克科学定律并广为流传。 [1]
相关作品[编辑]
《论热力学第二定律》1879
《论维恩谱方程的完善》1900
《论正态光谱中的能量分布》1900
《热辐射讲座》1906
“关于正态光谱能量分布定律的理论”1900
新观点编辑
物质世界能够产生普朗克常数一定是有原因的。 有一种新观点认为,当带电粒子作圆周运动时,只要向心力与到圆心的距离的立方成反比,就可以产生一个常数。 该常数乘以圆周运动的频率等于带电粒子的动能。 如果电子受到这个向心力,那么这个常数就是普朗克常数。 通过对电荷基团的研究,证实了电子受到这种向心力的作用。
马克斯·普朗克编辑
马克斯·普朗克(Max ,1858年4月23日—1947年10月4日),出生于德国荷尔斯泰因州,德国著名物理学家,量子力学的重要创始人。 爱因斯坦被认为是20世纪最重要的两位物理学家。 他发现了能量的量子化英语作文,为物理学的又一次飞跃做出了重要贡献,并于1918年获得诺贝尔物理学奖。
1874年,普朗克进入慕尼黑大学主修数学,后改为主修物理学。 1877年转入柏林大学,听亥姆霍兹和基尔霍夫教授讲座,1879年获得博士学位。1930年至1937年,担任德国皇家威廉学会会长,该学会后来更名为马克斯学会。普朗克学会以纪念普朗克。
从博士论文开始,普朗克就一直关注和研究热力学第二定律,发表了多篇论文。 1894年左右开始,他开始研究黑体辐射问题,发现了普朗克辐射定律,并在论证过程中提出了能量量子的概念和常数h(后称普朗克常数),成为微观物理学中最基本的概念此后。 以及极其重要的通用常数。 1900年12月14日,普朗克在德国物理学会报告了这一结果,这成为量子理论诞生和新物理学革命开始的伟大时刻。 由于这一发现,普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。
——文章参考:百度百科/互联网