Planck sabiti

Bilgibank, Hoşgeldiniz
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
h değeri (2018) Birimler Ref.
6.62607015×10−34 J⋅s [1][2][3][4]
h değeri (2014) Birimler Ref.
6.626070150(81)×10−34 J⋅s [5]
4.135667662(25)×10−15 eV⋅s [6]
2π EP⋅tP
h değeri (h-bar) Birimler Ref.
1.054571800(13)×10−34 J⋅s [6]
6.582119514(40)×10−16 eV⋅s [6]
1 EP⋅tP
'hc değerleri Birimler Ref.
1.98644568×10−25 J⋅m
1.23984193 eV⋅μm
2π EP⋅ℓP
ħc (h-bar) değerleri Birimler Ref.
3.16152649×10−26 J⋅m
0.19732697 eV⋅μm
1 EP⋅ℓP


Planck sabiti (Planck sabiti h olarak da adlandırılır), foton tarafından taşınan enerjiyi frekansına bağlayan eylem kuvveti olan fiziksel bir sabittir. Bir fotonun enerjisi, Planck sabiti ile çarpılan frekansına eşittir. Planck sabiti kuantum mekaniğinde temel bir öneme sahiptir ve fiziksel ölçümde kilogram tanımının temeli oluşturur.

19. yüzyılın sonunda fizikçiler, daha sonra doğru bir şekilde ölçülen siyah cisim radyasyonu spektrumunun neden mevcut teoriler tarafından tahmin edilenden daha yüksek frekanslarda önemli ölçüde ayrıldığını açıklayamadılar. 1900 yılında, Max Planck, gözlemlenen spektrum için, siyah cisim radyasyonu içeren bir boşluk içindeki hipotetik elektrik yüklü bir osilatörün, enerjisini sadece minimal bir artışla değiştirebileceğini varsayarak, E'nin elektromanyetik dalga ile ilişkili frekansı ile orantılı olduğunu varsayıyordu. O, deneysel ölçümlerden orantısallık sabitini hesaplayabilirdi, ve bu sabit h onun onuruna adlandırılır. 1905 yılında, E değeri, Albert Einstein tarafından elektromanyetik dalganın kendisinin enerjisinin "kuantum" veya minimal elementi ile ilişkilendirilmiştir. şık kuantum, elektromanyetik bir dalganın aksine, bazı açılardan elektriksel olarak nötr bir parçacık olarak davranmıştır. Sonunda foton diye ismimlendirildi.

Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için, Planck sabiti de kütle ile frekans arasında ilişki kurar. 2017 yılına kadar, Planck sabiti SI temel birimleri açısından yeterli doğrulukla ölçülmüştü, 1889'dan beri kilogramı tanımlayan Uluslararası Kilogram Prototipleri (IPK) olarak adlandırılan metal silindirin yerini almanın merkezi olduğu görülmüştür. Kilogramın bu yeni tanımı için, ISO standardı tarafından tanımlanan Planck sabiti, tam olarak 6.626070150×10−34 J⋅s olarak ayarlandı.

Değerin önemi

Planck sabiti, ışığın ve maddenin nicelleştirilmesi ile ilgilidir. Subatomik ölçekli bir sabit olarak görülebilir. Subatomik ölçeklere uyarlanmış bir birim sistemde, elektron volt uygun enerji birimi ve uygun frekans birimi petahertz'dir. Atomik ünite sistemleri, Planck sabiti üzerine (kısmen) dayanmaktadır.

Planck sabiti fizikte kullanılan en küçük sabitlerden biridir. Bu, insanlara uyarlanmış bir ölçekte, enerjilerin tipik olarak kilojullerin düzeninde olduğu ve zamanların tipik olarak saniye veya dakika mertebesinde olduğu gerçeğini yansıtır, Planck sabiti (eylem kuantumu) çok küçüktür.

Eşdeğer olarak, Planck sabitinin küçüklüğü, günlük nesnelerin ve sistemlerin çok sayıda parçacıktan oluştuğu gerçeğini yansıtır. Örneğin, 555 nanometre dalga boyuna sahip yeşil ışık (insan gözünün yeşil olması için algılanabilecek bir dalga boyu) 5540 THz (540×1012 Hz) frekansa sahiptir. Her bir fotonun bir enerjisi E = hf = 3.58×10−19 J'dir. Bu, günlük deneyim açısından çok az miktarda bir enerjidir, ancak günlük deneyim, bireysel atomlarla veya moleküllerle olandan daha fazla bireysel fotonlarla ilgilenmez. Günlük deneyimde daha tipik olan ışık miktarı (insan gözüyle algılanabilen en küçük miktardan daha büyük olsa da) fotonların bir molünün enerjisidir; enerjisi, Avogadro sabiti, NA ≈ 6.022×1023 mol−1 ile foton enerjisinin,216 kJ/mol sonucu, üç elmanın besin enerjisi ile çarpılmasıyla hesaplanabilir.

Kaynak

  1. ↑ 20 Kasım 2018'de CGPM tarafından bu kesin değere ayarlanır, bu değer 22 Mayıs 2019'da yürürlüğe girer, diğer referanslarda açıklandığı gibi.
  2. ↑ "Resolutions of the 26th CGPM" (PDF). BIPM (English). 2018-11-16. 2018-11-20 Alınmıştır. 
  3. ↑ Ghosh, Pallab (2018-11-16). "Kilogram yeni bir tanım alır". BBC News (English). 2018-11-16 Alınmıştır. 
  4. ↑ Veritasium (2018-11-15), The kg is dead, long live the kg, 2018-11-16 alınmıştır 
  5. ↑ Schlamminger, S.; Haddad, D.; Seifert, F.; Chao, L. S.; Newell, D. B.; Liu, R.; Steiner, R. L.; Pratt, J. R. (2014). "Determination of the Planck constant using a watt balance with a superconducting magnet system at the National Institute of Standards and Technology". Metrologia (English). 51 (2): S15. Bibcode:2014Metro..51S..15S. ISSN 0026-1394. arXiv:1401.8160. doi:10.1088/0026-1394/51/2/S15. 
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Barry N. Taylor of the Data Center in close collaboration with Peter J. Mohr of the Physical Measurement Laboratory's Atomic Physics Division, Termed the "2014 CODATA recommended values," they are generally recognized worldwide for use in all fields of science and technology. The values became available on 25 June 2015 and replaced the 2010 CODATA set. They are based on all of the data available through 31 December 2014. Available: http://physics.nist.gov
"Bilgibank.tk" adresinden alınmıştır.