Planck sabiti
h değerleri | Birimler |
---|---|
6,62606957(29)×10-34 | J·s |
4,135667516(91)×10-15 | eV·s |
6,62606957(29)×10-27 | erg·s |
ħ değerleri | Birimler |
1,054571726(47)×10-34 | J·s |
6,58211928(15)×10-16 | eV·s |
1,054571726(47)×10-27 | erg·s |
hc değerleri | Birimler |
1,98644568×10-25 | J·m |
1,23984193 | eV· |
Planck sabiti (h), bir fizik sabitidir ve kuantum mekaniğindeki aksiyonum kuantumu için kullanılır. Değeri h= 6.62607015×10−34 J⋅s' dir. Planck sabiti daha önceleri bir Fotonun enerjisi (E) ile elektromanyetik dalgasının frekansı (
, frekans;
Bir parçacığın çizgisel momentumu p ise, parçacığın
Frekans, çevrim bölü saniye yerine radyan bölü saniye açısal frekansı olarak ifade edilirse, Planck sabiti içindeki 2
Bir fotonun enerjisi
Burada,
Planck sabiti, kuantum kuramını bulanlardan biri olan, Max Planck'tan sonra adlandırıldı. Sabit 1900'de keşfedildi. Klasik istatistiksel mekanikte h ın değeri değel kendisinin olması gerekir.[1]
Değeri
[değiştir | kaynağı değiştir]Planck sabiti, kuantum mekaniğinde aksiyonun temel birimi (kuantumu) olarak düşünülebilecek bir sabittir. Birimi SI'da joule-saniye (J·s) veya (N·m·s).
Planck sabitinin değeri;
İndirgenmiş planck sabitinin değeri;
Parantezler arasındaki iki rakam (örneğin 29 sayısı), yaklaşık değerin standart hatasını ifade eder.
Kökenleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Kara cisim ışınımı
[değiştir | kaynağı değiştir]19. yüzyılda Planck, kara cisim ışınımı problemini ilk inceleyen kişi idi. Fakat bunu Kirchhoff 40 yıl önce ortaya çıkarmıştı.
Fotoelektrik etki
[değiştir | kaynağı değiştir]Işığın madde yüzeyine düşmesi sonucu maddeden elektron yayılması olayıdır. İlk kez 1839'da Alexandre Edmond Becquerel tarafından gözlemlendi. Fakat genellikle Heinrich Rudolf Hertz'e ithaf edilir.[2] Hertz ilk kez eksiksiz olarak 1887'de yayımlamıştır.
Atomik yapı
[değiştir | kaynağı değiştir]Niels Bohr, atom yapısını ilk belirleyen (1913'te) Danimarkalı fizikçidir. Bohr atomundaki bir elektron belirli miktarda enerjiye sahiptir ve En enerjisi şu formülle bulunur:
Burada R∞, üstel tanımlı sabit (Rydberg sabiti) ve n, herhangi bir tam sayı (n = 1, 2, 3, …). Elektron en düşük enerji yörüngesine ulaştıktan sonra n = 1), artık çekirdeğe daha fazla yaklaşamaz (düşük enerji). Bu yaklaşımdan yola çıkarak Bohr Rydberg formülünü hesapladı.
Parçacığın enerjisi ve hc ifadesi
[değiştir | kaynağı değiştir]Frekansı
haline dönüşür. Böylece dalga boyu bilinen bir ışığın enerjisinin hızlıca hesaplanabilmesi için hc ifadesinin hesaplanmış büyüklüğü,
- veya
- kullanılır.
Örnek
[değiştir | kaynağı değiştir]Kırmızı ışık ortalama 682,5 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Turuncu ışık ortalama 607,5 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Sarı ışık ortalama 577,5 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Yeşil ışık ortalama 532,5 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Mavi ışık ortalama 467,5 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Mor ışık ortalama 410 nanometre dalga boyuna sahiptir. Buna göre; bir fotonun enerjisi olarak bulunur.
Kuantum mekaniği
[değiştir | kaynağı değiştir]Planck sabiti kuantum mekaniğinde etki edilen en küçük birimi temsil eder, diğer bir deyişle süreksizliğin birimidir. Kuantum mekaniğinde açısal momentumun x,y ve z bileşen operatörlerinin komutatörleri döndürme grubu ve ona homomorfik olan gruplarının Lie cebrini sağlar. Planck sabitinin en küçük etki birimi olduğu buradan da görülebilir.
en genelinden permütasyon sembolü olmak üzere
' dir.
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Notlar
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ Giuseppe Morandi, F. Napoli, E. Ercolessi (2001), Statistical mechanics: an intermediate course, ISBN 978-981-02-4477-4,
Sayfa 85'e bakın
- ^ Arrhenius, Svante (10 Aralık 1922), Presentation speech of the 1921 Nobel Prize for Physics, 11 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 27 Şubat 2013