La constant de Planck

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca

La constant de Planck , també anomenada quàntic d’acció i indicada amb , és una constant física que representa la menor acció o elemental possible. Determina que l'energia i les quantitats físiques fonamentals vinculades a ella no evolucionen contínuament, sinó que es quantifiquen , és a dir, només poden assumir múltiples valors d'aquesta constant. [1]

La constant de Planck té les dimensions d'una energia durant un temps i en el sistema d'unitats de mesura d' unitats atòmiques compon la unitat de mesura del moment angular . Permet quantificar quantitats com energia , impuls i moment angular, i el seu descobriment va tenir un paper decisiu en el naixement i l'evolució posterior de la mecànica quàntica . A més, és una de les constants fonamentals que defineixen la constant d’ estructura fina o constant de Sommerfeld . [2]

Pren el nom de Max Planck , que el va introduir el 1900 després d’estudis sobre l’ espectre de la radiació del cos negre .

Valor

Es suposa que el valor de la constant de Planck és lliure d’errors ja que, a partir del 20 de maig de 2019, és la constant que s’utilitza per definir el quilogram . [3] El valor escollit és: [4]

L’expressió apareix amb freqüència en el tractament matemàtic , normalment indicat per comoditat d’escriure amb i anomenat " tall ", o constant de Planck reduïda o constant de Dirac , que és: [5]

Quantització de quantitats físiques

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: quantització (física) .

La constant de Planck està lligada a la quantització de les magnituds dinàmiques que caracteritzen l’estat de la matèria a nivell microscòpic, és a dir, de les partícules que formen la matèria i la llum: electrons , protons , neutrons i fotons . Per exemple, l’energia portat per una ona electromagnètica amb freqüència constant només pot assumir valors iguals a: [6]

De vegades és més convenient utilitzar la velocitat angular , que dóna:

En el cas d’un àtom, la quantització del moment angular determina en l’espectre d’emissió atòmica les línies d’ emissió corresponents a una sèrie de nombres quàntics . Donat el moment angular total d’un sistema amb invariancia de rotació e un moment angular mesurat al llarg d’una direcció determinada, aquestes magnituds només poden assumir valors

Per tant es pot anomenar "quàntic de moment angular".

Indeterminació

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: el principi d’incertesa de Heisenberg .

La constant de Planck també entra en el límit de precisió per determinar els valors de parells de variables com ara Energia-Temps i Posició-Moment segons el principi d’incertesa de Heisenberg . La incertesa per mesurar la posició i la incertesa per mesurar l' impuls en la mateixa direcció, , estan de fet obligats per la relació: [7]

.

No obstant això, les relacions d'incertesa representen mitjanes estadístiques els valors de les quals deriven d'un gran nombre de mesures [8] . Per tant, cal assenyalar que una verificació més detallada mostra la relació [9] :

Nota

  1. Gianpaolo Parodi, Marco Ostili, Guglielmo Mochi Onori, L'evolució de la física (volum 3) , Paravia, 2006, ISBN 88-395-1611-5 . pàg.429
  2. ^ (EN) Nicola Manini, Introducció a la física de la matèria, Springer , 2014, ISBN 978-3-319-14381-1 . pàg.5
  3. ^ BIPM - unitats de mesura , a www.bipm.org . Consultat el 23 de juliol de 2019 (arxivat de l' original el 23 de desembre de 2018) .
  4. ^ Constants físiques fonamentals de NIST , a physics.nist.gov . Consultat el 23 de juliol de 2019 .
  5. David J. Griffiths, Introducció a la mecànica quàntica , editorial Ambrosiana, 2015, ISBN 978-88-08-08747-8 . pàg.2
  6. Gianpaolo Parodi, Marco Ostili, Guglielmo Mochi Onori, L'evolució de la física (volum 3) , Paravia, 2006, ISBN 88-395-1611-5 . pàg.453
  7. Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci, Physics (Volum II) , EdiSES Editore, 2001, ISBN 88-7959-152-5 . pàg.717
  8. ^ Caforio - Ferilli, PHYSICA 2000, Àtoms, nuclis i partícules .
  9. ^ Singh, Física moderna per als enginyers .

Bibliografia

Articles relacionats

Enllaços externs

Control de l'autoritat GND ( DE ) 4174790-2