Калькулятор постоянной Планка

Постоянная Планка — фундаментальная величина в квантовой механике, которая представляет минимальное действие, которое можно наблюдать во Вселенной. Эта константа является важнейшим понятием для понимания дуальной корпускулярно-волновой природы вещества и света.

Историческая справка

Постоянную Планка, обозначаемую символом \(h\), впервые ввел в науку Макс Планк в 1900 г. Он выдвинул предположение о том, что энергия квантована, чтобы решить проблему излучения абсолютно черного тела. Именно это послужило рождению квантовой механики. Постоянная Планка — основа квантовой физики, которая является фундаментом для таких концепций как принципа неопределенности Гейзенберга и уравнения Шредингера.

Формула вычисления

Чтобы вычислить постоянную Планка, воспользуйтесь формулой: \[ h = \frac{E}{f} \] где:

• \(h\) — постоянная Планка, измеряемая в джоуль-секундах (Дж·с);
• \(E\) — энергия, измеряемая в джоулях (Дж);
• \(f\) — частота, измеряемая в герцах (Гц).

Пример расчета

Дана энергия 12 джоулей и частота 2314 герц, постоянную Планка можно рассчитать так: \[ h = \frac{12}{2314} ≈ 0,00518488 \, \text{Дж·сек} \]

Значение и направления использования

Постоянная Планка играет ключевую роль в различных отраслях физики и технологий, таких как квантовые вычисления, спектроскопия и разработка электронных устройств. Она позволяет вычислить энергетические уровни в атомах и молекулах, а также объяснить принципы действия лазеров и разобраться с основными физическими явлениями.

Распространенные вопросы

1. Каково значение постоянной Планка?

   • Установленное значение постоянной Планка равно примерно \(6,62607015 × 10^{−34}\) Дж·с.

2. Почему постоянная Планка так важна в квантовой механике?

   • Постоянная Планка — это важнейшее понятие, потому что именно она определяет, при каком уровне квантовые механические эффекты начинают играть значительную роль. Она лежит в основе квантования физических свойств.

3. Можно ли вывести постоянную Планка из других физических констант?

   • Постоянная Планка — это фундаментальная константа, которую нельзя вывести из каких-то других констант. Однако она имеет связь с другими квантово-механическими константами, например с приведенной постоянной Планка (\(\hbar = h / 2π\)).

Понимание постоянной Планка и способов ее применения является основополагающим моментом в подготовке физиков и других специалистов в смежных отраслях, открывающее глубокое понимание квантовой природы Вселенной.