Доклад : Постоянная Планка 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Математика


Постоянная Планка




Постоянная Планка

Постоянная Планка определяет границу между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где действуют законы квантовой механики.

Макс Планк — один из основоположников квантовой механики — пришел к идеям квантования энергии, пытаясь теоретически объяснить процесс взаимодействия между недавно открытыми электромагнитными волнами (см. Уравнения Максвелла) и атомами и, тем самым, разрешить проблему излучения черного тела. Он понял, что для объяснения наблюдаемого спектра излучения атомов нужно принять за данность, что атомы излучают и поглощают энергию порциями (которые ученый назвал квантами) и лишь на отдельных волновых частотах. Энергия, переносимая одним квантом, равна:

E = hv

где v — частота излучения, а h — элементарный квант действия, представляющий собой новую универсальную константу, получившую вскоре название постоянная Планка. Планк же первым и рассчитал ее значение на основе экспериментальных данных h = 6,548 x 10–34 Дж·с (в системе СИ); по современным данным h = 6,626 x 10–34 Дж·с. Соответственно, любой атом может излучать широкий спектр связанных между собой дискретных частот, который зависит от орбит электронов в составе атома. Вскоре Нильс Бор создаст стройную, хотя и упрощенную модель атома Бора, согласующуюся с распределением Планка.

Опубликовав свои результаты в конце 1900 года, сам Планк — и это видно из его публикаций — сначала не верил в то, что кванты — физическая реальность, а не удобная математическая модель. Однако, когда пять лет спустя Альберт Эйнштейн опубликовал статью, объясняющую фотоэлектрический эффект на основе квантования энергии излучения, в научных кругах формулу Планка стали воспринимать уже не как теоретическую игру, а как описание реального физического явления на субатомном уровне, доказывающее квантовую природу энергии.

Постоянная Планка фигурирует во всех уравнениях и формулах квантовой механики. Она, в частности, определяет масштабы, начиная с которых вступает в силу принцип неопределенности Гейзенберга. Грубо говоря, постоянная Планка указывает нам нижний предел пространственных величин, после которого нельзя не принимать во внимание квантовые эффекты. Для песчинок, скажем, неопределенность произведения их линейного размера на скорость настолько незначительна, что ею можно пренебречь. Иными словами, постоянная Планка проводит границу между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где вступают в силу законы квантовой механики. Будучи получена всего лишь для теоретического описания единичного физического явления, постоянная Планка вскоре стала одной из фундаментальных констант теоретической физики, определяемых самой природой мироздания.

***

Макс Карл Эрнст Людвиг ПЛАНК

Max Karl Ernst Ludwig Plank, 1858–1947

Немецкий физик. Родился в г. Киль в семье профессора юриспруденции. Будучи пианистом-виртуозом, Планк в юности был вынужден сделать нелегкий выбор между наукой и музыкой (рассказывают, что перед первой мировой войной на досуге пианист Макс Планк часто составлял весьма профессиональный классический дуэт со скрипачом Альбертом Эйнштейном. — Прим. переводчика) Докторскую диссертацию по второму закону термодинамики Планк защитил в 1889 году в Мюнхенском университете — и в том же году стал преподавателем, а с 1892 года — профессором Берлинского университета, где и проработал до своего выхода на пенсию в 1928 году. Планк по праву считается одним из отцов квантовой механики. Сегодня его имя носит целая сеть немецких научно-исследовательских институтов.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://elementy.ru/

Похожие работы:

  • Новая фундаментальная физическая константа, лежащая в основе постоянной Планка

    Реферат >> Наука и техника
    ... первичности и неприводимости постоянной Планка стоит очень остро. Нерешенные проблемы постоянной Планка не позволяют получить ... выявить истоки происхождения постоянной Планка из непрерывного поля. Угаданная Планком постоянная h содержала для него ...
  • Резисторы постоянные проволочные

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... , — абсолютная температура резистора в градусах Кельвина, — постоянная Планка) спектр теплового шума равномерный («белый ... в pадиоэлектpонике pезистоpов типа МЛТ. Констpуктивно постоянный непpоволочный МЛТ (Металлизиpованный Лакиpованный Теплостойкий ...
  • Вселенная без сингулярностей

    Статья >> Авиация и космонавтика
    ... энергию, близкую к постоянной Планка. Эта постоянная является квантом наименьшего действия ... между энергией электрона и постоянной Планка, разреженное электрическое поле может ... соответствует, по-видимому, постоянной Планка, являющейся универсальным квантом ...
  • Интерпретация квантовомеханических представлений с позиций волнового описания системности физических величин

    Статья >> Наука и техника
    ... Здесь – мнимая единица, а – рационализированная постоянная Планка. Стандартным символом D в (2.1) обозначен дифференциальный ... Отношение потенциальной энергии U к постоянной Планка есть частота, а отношение постоянной Планка к массе, является физической ...
  • Макс Планк

    Реферат >> Физика
    ... энергии равен некоторой постоянной (называемой ныне постоянной Планка), умноженной на частоту ... теория включала в себя, помимо постоянной Планка, и другие фундаментальные величины, ... и фамилия и численное значение постоянной Планка. Подобно Бору и Эйнштейну, ...
  • Нильс Бор

    Реферат >> Исторические личности
    ... энергия вращения кратна ( - постоянная Планка). Никольсон воспользовался моделью, предложенной ... - целое число, h - универсальная постоянная Планка, - частота. Бор допускает, что ... умножении частоты этой линии на постоянную Планка, получают величину 4,9 эв. В ...
  • Некоторые характеристики и свойства микрообъектов

    Реферат >> Математика
    ... , а h – некоторая универсальная постоянная (так в физике появилась постоянная Планка) . Как известно, гипотеза Планка обеспечила согласие ... “границу” между микроявлениями и макроявлениями. Используя постоянную Планка, а также массу и заряд электрона, можно ...
  • История квантовой теории

    Статья >> Наука и техника
    ... частоте света, помноженной на постоянную Планка. Другой проблемой была проблема ... так как произведение частоты на постоянную Планка равняется энергии кванта света, частота ... неопределенностей не может быть меньше постоянной Планка (деленной на массу частицы, ...
  • Математическая гипотеза в неклассической физике

    Реферат >> Математика
    ... водорода, позволила теоретически вычислить постоянную Ридберга, уточнила представления ... которых величина действия сравнима с постоянной Планка. Таким образом, она выступала ... уравнение Шредингера квант действия – постоянную Планка. Формально при выводе своего ...
  • Концепции современного естествознания

    Реферат >> Естествознание
    ... Коэффициент пропорциональности h получил название постоянной Планка. Предположение Планка фактически означало, что законы классической ... — теплового излучения. Совпадение значений постоянной Планка, полученных различными методами, подтверждает правильность ...