PLANCK'S CONSTANT: მარტივი განმარტება

პლანკის მუდმივა არის ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივები ყველაზე ცნობილი და ყველაზე მნიშვნელოვანი მეცნიერებაში. სხვა მუდმივებთან ერთად, როგორიცაა სინათლის სიჩქარე, ამ მუდმივას შეუძლია ზუსტად აღწეროს მატერიის ის თვისებები, რომელთა დანახვაც კი არ შეგვიძლია.

პლანკის მუდმივის მარტივი განმარტებაა "კვანტური ფიზიკის მუდმივა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ ენერგიის რაოდენობა, რომელიც შეესაბამება კვანტს ან ფოტონს". სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პლანკის მუდმივი არის რიცხვი, რომელიც პლანკის მუდმივი ფორმულის გამოყენებით, ფოტონის ენერგიას უკავშირებს ტალღის სიხშირეს. თუ გსურთ გაიგოთ მეტი პლანკის მუდმივი, მარტივი განმარტება და რამდენად მნიშვნელოვანია ეს მეცნიერებაში დღეს, განაგრძეთ კითხულობს ამ გაკვეთილს მასწავლებლისგან!

პლანკის მუდმივის აღმოჩენისა და მნიშვნელობის გასაგებად უნდა გვახსოვდეს ერთი ქიმიის ფუნდამენტური თეორიები: კვანტური თეორია. კვანტური თეორიის დროს, ენერგია შედგება ნაწილაკებისგან, რადგან ეს მატერიის სახეობაა. სინათლე - და ნებისმიერი სხვა ელექტრომაგნიტური გამოსხივება - შედგება ნაწილაკებისგან, რომლებსაც ეწოდება

იმ დროს, იმ დროის მკვლევარები თვლიდნენ, რომ ენერგიის გაცვლა მატერიასა და გამოსხივება ხდებოდა უწყვეტად, მაგრამ როდესაც შესწავლილ იქნა შესწავლა, ექსპერიმენტებმა დაადასტურა პირიქით ურთიერთქმედება მატერიასა და გამოსხივებას შორის მას ყოველთვის ჰქონდა დისკრეტული ენერგიის გაცვლა, ანუ მას ჰქონდა განსაზღვრული ან მათი პროპორციული მნიშვნელობები და ვერ იღებდა რაიმე მნიშვნელობას.

1900 წელს პლანკმა და მისმა კოლეგამ რუბენსმა დაიწყეს კვლევა სხივები შთანთქავს და ასხივებს შავ სხეულს ხოლო 14 დეკემბერს, პირველად, გერმანიის ფიზიკის საზოგადოებაში, პლანკმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რამაც იგი ამ კანამდე მიიყვანა: ენერგიის რაოდენობრივი განსაზღვრა. შემდეგ პლანკმა განმარტა, რომ შავი სხეულის მიერ გამოსხივებული გამოსხივება ისე იქცევა, თითქოს იგი ენერგიის "პაკეტებისგან" შედგებოდა. თითოეული ამ პაკეტის მნიშვნელობა იქნება ε = hν, სადაც "v" არის გამოსხივების სიხშირე და "h" არის მუდმივი, რომელიც დღეს პლანკის მუდმივის სახელითაა ცნობილი (h = 6,63). 10 ^-34 ჟიული წამში).

სურათი: ტეს

პლანკის აღმოჩენა დღეს შეიძლება უმნიშვნელო ჩანდეს, მაგრამ ასე არ არის. ჩართულია 1918 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა მიიღო ნობელის პრემია მისი "წინსვლის აღმოჩენებისთვის, რამაც გზა გაუხსნა კვანტურ მექანიკას".

პლანკის მიერ შემოთავაზებული ჰიპოთეზით, რომელიც მოგვიანებით თეორიად იქცა, მკვლევარებმა აჩვენეს, რომ გამოსხივება ენერგიის პაკეტებისგან შედგებოდა. ეს მოგვიანებით გამოიწვევს აღმოჩენას, რომ ელექტრომაგნიტური გამოსხივება არის ტალღები, მაგრამ შედგება ნაწილაკებისგან, ფოტონებიდან. დღეს ეს თეორია ცნობილია როგორც ტალღურ-კორპუსული ორმაგობის ფენომენი. პლანკის აღმოჩენამ მნიშვნელოვანი აღმოჩენა მოახდინა თანამედროვე ეპოქის სხვა დიდმა მეცნიერებმა მრავალი აღმოჩენისთვის:

• ფოტოელექტრული ეფექტი. აინშტაინიპლანკის ანალოგიურად, შემოთავაზებული იყო, რომ ლითონის მიერ სინათლის შეწოვა მოხდა დისკრეტული გზით, კვანტამდე და მისი ელექტრონების შესაბამისი გამოყოფა ასევე იყო პაკეტებში. დღეს ეს ცნობილია როგორც ფოტოელექტრული ეფექტი და, ისევ, პლანკის მუდმივი იყო მისი აღმოჩენის მთავარი გმირი.
• ბორის ატომური მოდელი. კიდევ ერთი აღმოჩენა, არანაკლებ მნიშვნელოვანი, გაკეთდა მე -20 საუკუნის დასაწყისში Bohr Atom- ის მოდელისა და მისი პოსტულატების გამოყენებით. ამ მოდელმა რევოლუცია მოახდინა ატომის კონცეფციაში და მისი პოსტულაციისა და დემონსტრირებისთვის ის კვლავ ჩაერია მატერიის მიერ სინათლის ემისიისა და შთანთქმის კონცეფცია დისკრეტული გზით, პლანკი
• ჰაიზენბერგის განუსაზღვრელობის პრინციპი. ჰაიზენბერგის მიერ გამოქვეყნებული განუსაზღვრელობის პრინციპი გვთავაზობს, რომ შეუძლებელია გაზომვა ერთდროულად და აბსოლუტური სიზუსტით, პოზიციის მნიშვნელობა და მოძრაობის სიდიდე ნაწილაკი. ამის დემონსტრირებისთვის გერმანელი მკვლევარი დაეყრდნო პლანკის მუდმივ ფორმულას.

პლანკის მუდმივა უკავშირებს ნაწილაკის ენერგიას მის ტალღის სიგრძეს და, შესაბამისად, წარმოადგენს მექანიკის ფუნდამენტურ სიდიდეს კვანტი, რომელიც არა მხოლოდ მოგვიანებით აღმოჩენების გასაკეთებლად გამოიყენეს, არამედ დღესაც ფართოდ გამოიყენება ბევრის პრაქტიკაში მეცნიერებები. დღეისათვის ეს მუდმივი ფართოდ გამოიყენება ქ ფიზიკური რადიაციის ენერგიის გაზომვა არა მხოლოდ ენერგიის ერთეულში, არამედ სიგრძისა და სიხშირის ერთეულებში. პლანკის მუდმივი ასევე გამოიყენება სფეროში ასტრონომია ვინაიდან შავი სხეულის კანონის გამოყენებით შეიძლება განისაზღვროს იმ ობიექტის ტემპერატურა, რომლის გამოსხივებაც გარკვეულ სიხშირეზეა ორიენტირებული.

სურათი: სლაიდერი

თუ გსურთ წაიკითხოთ სხვა მსგავსი სტატიები პლანკის მუდმივა: მარტივი განმარტებაგირჩევთ შეიყვანოთ ჩვენი კატეგორია თანამედროვე ფიზიკა.

• Artuso, C., & Satz, A. (2001). პლანკის მუდმივის განსაზღვრა LED- ების გამოყენებით. ლაბორატორია, 5.
• სამანიეგო, ვ. პ. ჯ., სამანიეგო, ბ.,., & Vlvarez, D. მ. (2013). პლანკის მუდმივის ფიზიკური ინტერპრეტაცია. ცენტრალური ქიმია, 3 (2), 3-10.
• ამორიმის, მ. R & Sá Ferreira André, P. ს. ბ. რომ Cordobés, J.M (8 აგვისტო, 2014). საფუძვლები საკლასო ოთახში: პლანკის მუდმივის გაზომვა. Გამოჯანმრთელდა https://www.scienceinschool.org/es/2014/issue28/planck
• სანკლერი, ვ. (ს.ვ) პლანკის მუდმივა. Გამოჯანმრთელდა https://www.euston96.com/constante-de-planck/