הקבוע של PLANCK: הגדרה פשוטה

ה פלאנק קבוע אחד מ קבועים פיזיים בסיסיים הידוע והחשוב ביותר במדע. יחד עם קבועים אחרים כגון מהירות האור, קבוע זה מסוגל לתאר במדויק תכונות של חומר שאיננו יכולים אפילו לראות.

ההגדרה הפשוטה של ​​הקבוע של פלאנק היא "קבועה בפיזיקה קוונטית המאפשרת לנו לקבוע את כמות האנרגיה המתאימה לקוונטים או פוטון." במילים אחרות, הקבוע של פלאנק הוא מספר המתייחס, באמצעות הנוסחה הקבועה של פלאנק, לאנרגיה של פוטון עם תדר הגל. אם אתה רוצה לדעת יותר על ההגדרה הקבועה והפשוטה של ​​פלאנק וכמה זה חשוב במדע היום, המשך לקרוא את השיעור הזה ממורה!

כדי להבין את הגילוי והמשמעות של קבועו של פלאנק עלינו לזכור את אחד ה תיאוריות בסיסיות של כימיה: ה תורת הקוונטים. בתורת הקוונטים, אנרגיה מורכבת מחלקיקים, מכיוון שהיא סוג של חומר. אור - וכל קרינה אלקטרומגנטית אחרת - מורכבת מחלקיקים הנקראים פוטונים.

באותה תקופה חוקרים של אז האמינו כי חילופי אנרגיה בין חומר לבין קרינה בוצעה ברציפות, אך כאשר הוצע ללמוד אותה, הניסויים הוכיחו את העניין להפך. ה אינטראקציה בין חומר לקרינה

בשנת 1900, פלנק ועמיתו רובנס החלו ללמוד את קרינות שנקלטות ונפלטות על ידי גוף שחור וב- 14 בדצמבר, בפעם הראשונה, בחברה לפיזיקה גרמנית, העלה פלאנק את ההשערה שהובילה אותו לחוק זה: כימות האנרגיה. פלנק הסביר אז כי הקרינה הנפלטת מגוף שחור מתנהגת כאילו היא מורכבת מ"חבילות "אנרגיה. הערך של כל אחת מחבילות אלה יהיה ε = hν, כאשר "v" הוא תדר הקרינה ו- "h" הוא הקבוע המכונה כיום קבוע של פלאנק (h = 6.63. 10 ^-34 ג'אול לשנייה).

תמונה: טס

התגלית של פלאנק אולי נראית חסרת חשיבות כיום, אך היא לא. עַל בשנת 1918 קיבל הפיזיקאי הגרמני את פרס נובל על "תגליותיו הפורצות שסללו את הדרך למכניקת הקוונטים."

באמצעות ההשערה שהציע פלאנק, שלימים תהפוך לתיאוריה, החוקרים הראו שהקרינה מורכבת מחבילות אנרגיה. מאוחר יותר זה יוביל לגילוי כי קרינה אלקטרומגנטית היא גלים אך מורכבת מחלקיקים, פוטונים. כיום תיאוריה זו ידועה בשם תופעת דואליות גל-גופנית. תגליתו של פלאנק הייתה המפתח לתגליות רבות של מדענים גדולים אחרים בעידן המודרני:

• האפקט הפוטואלקטרי. איינשטיין, באופן אנלוגי לפלאנק, הציע כי ספיגת האור על ידי מתכת תתרחש בצורה נפרדת, לכמותית, ופליטת האלקטרונים המקבילה לה, הייתה גם בחבילות. זה ידוע כיום כאפקט הפוטואלקטרי, ושוב, הקבוע של פלאנק היה הגיבור לגילויו.
• המודל האטומי של בוהר. תגלית נוספת, לא פחות חשובה, התגלתה בתחילת המאה ה -20 עם מודל Bohr Atom והנחותיו. מודל זה חולל מהפכה במושג האטום ובשביל ההפעלה וההפגנה שלו הוא התערב שוב הרעיון של פליטת וספיגת האור על ידי חומר באופן דיסקרטי שהוכח על ידי פלאנק.
• עקרון אי-הקביעות של הייזנברג. עקרון אי-הקביעות, שהונח על ידי הייזנברג, מציע שאי אפשר למדוד אותו בו זמנית, ובדיוק מוחלט, ערך המיקום וכמות התנועה של חלקיק. כדי להדגים זאת, החוקר הגרמני הסתמך על הנוסחה הקבועה של פלאנק.

הקבוע של פלאנק מתייחס לאנרגיית החלקיק לאורכו הגל ולכן הוא מהווה את גודל היסוד של המכניקה. קוונטיות שלא שימשו רק לגילויים מאוחרים יותר, אלא משתמשים בה רבות כיום בפרקטיקה של רבים מדעים. נכון לעכשיו, קבוע זה נמצא בשימוש נרחב ב גוּפָנִי למדוד את האנרגיה של קרינה, לא רק ביחידת אנרגיה, אלא גם ביחידות אורך ותדירות. הקבוע של פלאנק משמש גם בתחום אַסטרוֹנוֹמִיָה מכיוון שבאמצעות חוק הגוף השחור ניתן לקבוע את הטמפרטורה של אובייקט שפליטתו מרוכזת בתדר מסוים.

תמונה: מצגת שקופיות

אם אתה רוצה לקרוא מאמרים נוספים הדומים ל- הקבוע של פלאנק: הגדרה פשוטהאנו ממליצים לך להיכנס לקטגוריה שלנו פיזיקה מודרנית.

• Artuso, C., & Satz, A. (2001). קביעת הקבועה של פלאנק באמצעות נוריות. מעבדה, 5.
• סמנייגו, וו. פ. Á., Samaniego, B. Á., & Álvarez, D. M. (2013). פרשנות פיזית לקבוע של פלאנק. כימיה מרכזית, 3 (2), 3-10.
• מאת אמורים, מ. R & Sá Ferreira André, P. ש. ב. ל. Cordobés, J.M (8 באוגוסט 2014). יסודות בכיתה: מדידת הקבוע של פלאנק. התאושש מ https://www.scienceinschool.org/es/2014/issue28/planck
• Sancler, V. (s.f) קבוע של פלאנק. התאושש מ https://www.euston96.com/constante-de-planck/