Планка постоянная
- одна из осн. физ. постоянных; характеризует область квантовых явлений. Величина h равна (6,626176. Употребляют также величину .П. п. измеряют с помощью макроопытов со сверхпроводниками, в к-рых прохождение двух спаренных электронов через разность потенциалов V (контакт Джозефсона) сопровождается излучением с частотой .
П. п. введена нем. ученым М. Планком в теорию излучения в 1900 г. Он предположил, что излучающие системы (осцилляторы) испускают энергию отдельными порциями, равными , где - частота излучения. В 1905 г. А. Эйнштейн показал, что эл.-магн. излучение состоит из отдельных частиц - фотонов, энергия к-рых дается приведенной выше ф-лой, а импульс . В теоретич. физике чаще употребляется круговая частота и волновой вектор k (), так что . Согласно квантовой механике, энергия и импульс всех частиц (электронов, ядер, атомов, молекул и др.) связаны с частотой и волновым вектором волновой функции, описывающей движение частиц, теми же соотношениями.
В соответствии с принципом неопределенности, согласно к-рому невозможно одновременно определить импульс частицы р и ее положение х, П. п. устанавливает миним. значение произведения неопределенностей (неточностей) в измерениях импульса и положения частицы: .
Классич. механика рассматривается как предельный случай квантовой механики, когда П. п. можно считать малой по сравнению с произведением характерного импульса на размер движущихся тел. Величина П. п. ограничивает область применимости не только классич. механики, но и классич. электродинамики. В электродинамике квантовые явления становятся существенными при условии, что напряженность электрич. или магн. поля превышает величину .
П. п. определяет величину единичной ячейки фазового объема . Число отдельных квантовых состояний в определенном интервале энергий равно фазовому объему классич. системы, деленному на для одной частицы или на для к частиц.
После введения П. п. сам же М. Планк отметил, что три физ. константы: П. п. , скорость света с и гравитац. постоянная G - позволяют построить три характерные величины: длину см, время с и массу г (т.н. планковские единицы). Для интервалов времени порядка и меньше tПл, интервалов длины меньше lПл нельзя пользоваться даже общей теорией относительности. Здесь необходима еще не созданная теория квантовой гравитации. В 30-х гг. 20 в. особенно подчеркивалось, что mПл во много раз больше массы известных элементарных частиц. Выдвигались предположения, что такое отличие отношений mp/mПл, me/mПл от единицы требует спец. объяснения, выходящего за рамки теории квантовых полей. В настоящее время в ходе экспериментов на ускорителях открывают все более тяжелые частицы и предполагается, что mПл есть верхняя граница массы покоя элементарных частиц.
(Я.Б. Зельдович, М.Ю. Хлопов)
Я. Б. Зельдович, М. Ю. Хлопов, "Физика Космоса", 1986
Глоссарий Astronet.ru
Публикации с ключевыми словами:
Постоянная Планка - квантовая механика - фундаментальные постоянные
Публикации со словами: Постоянная Планка - квантовая механика - фундаментальные постоянные | |
См. также:
|