• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur man använder plankor konstant

    Max Planck, en tysk fysiker i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet, arbetade intensivt med ett koncept som kallas svartkroppsstrålning. Han föreslog att en svart kropp var både den ideala absorberaren och den ideala emittern av ljusenergi, inte till skillnad från solen. För att få sitt matte att fungera, var han tvungen att föreslå att ljusenergi inte fanns längs ett kontinuum, utan i kvanta eller diskreta mängder. Denna uppfattning behandlades med djup skepsis vid den tiden, men blev till slut en grund för kvantmekanik, och Planck vann ett Nobelpris i fysik 1918.

    Avledningen av Plancks konstant, h
    , involverade att kombinera denna idé om kvantnivåer av energi med tre nyligen utvecklade begrepp: Stephen-Boltzmann-lagen, Weins förskjutningslag och Rayleigh-James-lagen. Detta ledde till att Planck producerar förhållandet

    ∆E
    \u003d h och × ν

    Där ∆E
    är förändring i energi och ν
    är partikelns svängningsfrekvens. Detta är känt som Planck-Einstein-ekvationen, och värdet av h
    , Plancks konstant, är 6.626 × 10 −34 Js (joule-sekunder).
    Använda Plancks konstant i Planck-Einsteins ekvation

    Med tanke på ljus med en våglängd på 525 nanometer (nm), beräkna energin.

    1. Bestäm frekvensen

      Sedan c
      \u003d ν
      × λ
      :

      ν
      \u003d c
      ÷ λ

      \u003d 3 × 10 8 m /s ÷ 525 × 10 −9 m

      \u003d 5.71 × 10 14 s −1

    2. Beräkna energin

      ∆E
      \u003d h och × ν

      \u003d (6.626 × 10 −34 J s) × (5,71 × 10 14 s −1)

      \u003d 3,78 × 10 −19 J

      Planck's Constant in Osäkerhetsprincipen

      En mängd som kallas "h-bar" eller h

      , definieras som h
      /2π. Detta har ett värde 1.054 × 10 −34 Js.

      Heisenbergs osäkerhetsprincip säger att produkten standardavvikelsen för platsen för en partikel ( σ x
      ) och standardavvikelsen för dess momentum ( σ p
      ) måste vara större än hälften av h-stapeln. Således

      σ p
      h

      /2

      Får en partikel för vilken < em> σ p
      \u003d 3,6 × 10 −35 kg m /s, hitta standardavvikelsen för osäkerheten i dess position.

      1. Ordna om ekvationen

        σ x
        h

        /2_σ p_

      2. Lös för σx

        σ x
        ≥ (1.054 x 10 −34Js) /2 × (3,6 × 10 −35 kg m /s)

        σ x
        ≥ 1,5 m

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com