«Պլանկի հաստատուն»–ի խմբագրումների տարբերություն
Content deleted Content added
չ r2.5.4) (Ռոբոտը ավելացնում է․: as:প্লাংকৰ ধ্ৰুৱক |
չ r2.7.2) (Ռոբոտը փոփոխում է․: as:প্লেংকৰ ধ্ৰুৱক; cosmetic changes |
||
Տող 18.
| |<math>~\hbar</math>=1,054 571 726(47)×10<sup>-27</sup> || [[էրգ]]•[[վայրկյան|վ]]
|}
[[
'''Պլանկի հաստատունը''' (նշանակվում է '''''h''''') [[ֆիզիկական հաստատուն]] է, որը քվանտային մեխանիկայում օգտագործվում է էներգիայի չափն արտահայտելու համար: 1899թ. այն առաջին անգամ կիրառել է [[Մաքս Պլանկ]]ը` [[քվանտային մեխանիկա]]յի հիմնադիրներից մեկը:
== Ընդհանուր նկարագիր ==
Սկզբում Պլանկի հաստատունը նկարագրվում էր որպես [[համեմատականության գործակից]] [[ֆոտոն]]ի ''E'' [[էներգիա]]յի և ''ν'' [[հաճախություն|հաճախության]] միջև: Էներգիայի և հաճախության միջև գոյություն ունեցող այս կապը հայտնի է '''Պլանկի առնչություն''' կամ '''Պլանկ-Այնշտայնի հավասարում''' անունով`
:<math>E = ~h\nu</math>:
Տող 37.
:<math>E = \hbar \omega</math>:
== Արժեքը ==
Պլանկի հաստատունը ունի նույն չափողականությունը, ինչ և ֆիզիկայի գործողությունը, այսինքն` այն նույնական է [[անկյունային մոմենտ]]ին (էներգիա անգամ ժամանակ կամ մոմենտ անգամ հեռավորություն): [[Միավորների միջազգային համակարգ|SI համակարգում]] Պլանկի հաստատունը արտահայտվում է [[ջոուլ-վայրկյան]]ով ({{nowrap|Ջ•վ}}) կամ {{nowrap|[[Նյուտոն
Պլանկի հաստատունի արժեքը
Տող 50.
Կլոր փակագծերում նշված երկու թվանշանները ցույց են տալիս [[չափման անճշտություն|ստանդարտ անորոշությունը]]: Հաստատունների և դրանց անորոշությունների արժեքները այստեղ բերված են ըստ 2010թ. [[CODATA]]-ի հրապարակման<ref>{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cuu/Reference/versioncon.shtml|title=CODATA recommended values}}</ref>, որը մոտ չորս տարին մեկ միջազգային հանրությանն է ներկայացնում հաստատուն մեծությունների արժեքները:
== Ֆիզիկական իմաստը ==
Քվանտային մեխանիկայում իմպուլսն ունի ալիքային վեկտորի, էներգիան` հաճախության, գործողությունը` ալիքի փուլի ֆիզիկական իմաստ, սակայն ավանդաբար (պատմականորեն) մեխանիկական մեծությունները չափվում են այլ միավորներով (կգ•մ/վ, Ջ, Ջ•վ)` ի տարբերություն համապատասխան ալիքային մեծությունների (մ<sup>−1</sup>, վ<sup>−1</sup>): Պլանկի հաստատունը կապում է դասական և քվանտային հաշվարկման համակարգերը`
: <math>\mathbf p = \hbar \mathbf k</math> (իմպուլս) <math>( |\mathbf p|= 2 \pi \hbar / \lambda )</math>
Տող 65.
<math>~\frac{S}{\hbar}\gg1</math> կամ <math>~\frac{M}{\hbar}\gg1</math> դեպքում համակարգի վարքը մեծ ճշտությամբ նկարագրվում է դասական մեխանիկայով: Այս գնահատականները ուղղակիորեն կապված են [[Անորոշությունների սկզբունք|Հայզենբերգի անորոշությունների առնչության]] հետ:
== Հայտնաբերման պատմությունը ==
=== Պլանկի բանաձևը [[ջերմային ճառագայթում|ջերմային ճառագայթման]] համար ===
Պլանկի բանաձևը` բացարձակ սև մարմնի ճառագայթման հզորության սպեկտրային խտության արտահայտությունը ստացել է Մաքս Պլանկը <math>u(\omega, T)</math> հավասարաչափ ճառագայթման խտության համար: Այս բանաձևը ստացվեց այն բանից հետո, երբ պարզ դարձավ, որ [[Ռելեյ-Ջինսի օրենք]]ը բավարար ճշտությամբ նկարագրում է ճառագայթումը միայն երկար ալիքների տիրույթում: 1900թ. Պլանկն առաջարկեց նոր հաստատունով (հետագայում այն կոչվեց Պլանկի հաստատուն) նկարագրվող մի բանաձև, որը լավ համաձայնեցվում էր փորձարարական տվյալներին: Ընդ որում Պլանկը համարում էր, որ այդ բանաձևը պարզապես հաջողված մաթեմատիկական հնարք է, սակայն չունի ֆիզիկական իմաստ: Պլանկը չէր ենթադրում, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը առաքվում է էներգիայի որոշակի բաժինների (քվանտ) տեսքով, որոնց մեծությունը կապված է ճառագայթման հաճախության հետ
: <math>
Տող 80.
որտեղ <math>A_{out}</math>-ն [[ելքի աշխատանք]]ն է (էլեկտրոնը նյութից հեռացնելու համար անհրաժեշտ նվազագույն էներգիան), <math>\frac{mv^2}{2}</math>-ն` դուրս թռչող էլեկտրոնի [[կինետիկ էներգիա]]ն, <math>\omega</math>-ն` <math>\hbar \omega </math> էներգիայով ընկնող ֆոտոնի հաճախությունը, <math>\hbar</math>-ը` Պլանկի հաստատունը: Այս բանաձևից հետևում է [[ֆոտոէֆեկտի կարմիր սահման]]ի գոյությունը. Դա այն նվազագույն հաճախությունն է, որից ցածրի դեպքում ֆոտոնի էներգիան արդեն բավարար չէ մարմնից էլեկտրոն «պոկելու» համար: Բանաձևի էությունն այն է, որ ֆոտոնի էներգիան ծախսվում է նյութի ատոմը իոնացնելու և էլեկտրոն «պոկելու» համար անհրաժեշտ աշխատանքի վրա, իսկ մնացյալ էներգիան փոխակերպվում է էլեկտրոնի կինետիկ էներգիայի:
== Նշանակությունը ==
Պլանկի հաստատունը տարբեր թվային արժեքներ ունի տարբեր միավորների համակարգերում: SI համակարգում այն ֆիզիկայի ամենափոքր հաստատուններից մեկն է: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ մարդու` իրեն հարմարեցրած սանդղակում, որտեղ էներգիան սովորաբար կիլոջոուլների կարգի է, իսկ ժամանակը` վայրկյանների կամ րոպեների, գործողության քվանտը` Պլանկի հաստատունը, չնչին մեծություն է դառնում: Սա նաև միաժամանակ արտացոլում է այն փաստը, որ առօրյա օբյեկտները կամ համակարգերը բաղկացած են “մեծ” թվով մասնիկներից: Օրինակ` 555 [[նանոմետր]] [[ալիքի երկարություն|ալիքի երկարությամբ]] կանաչ լույսի (մարդու աչքը առավել ընկալունակ է այս երկարության հանդեպ) հաճախությունը 540 ՏՀց է (540×10<sup>12</sup> [[Հերց|Հց]]): Յուրաքանչյուր ֆոտոնի ''E'' էներգիան այս դեպքում հավասար է ''hν'' = 3.58×10<sup>-19</sup> Ջ: Առօրյա կյանքի չափանիշներով սա շատ փոքր էներգիա է, սակայն առօրյա կյանքում մենք գործ չենք ունենում ոչ առանձին ֆոտոնների, ոչ ատոմների կամ մոլեկուլների հետ և այս դեպքում ամենահարմար մեծությունը [[մոլ|մոլն]] է. մեկ մոլ ֆոտոնների էներգիան կարելի է հաշվել` բազմապատկելով ֆոտոնի էներգիան [[Ավոգադրոյի հաստատուն]]ով` ''N''<sub>A</sub> ≈6.022×10<sup>23</sup> մոլ<sup>
Պլանկի հաստատունը առնչվում է լույսի և մատերիայի քվանտացմանը, ուստի դասվում է ատոմական սանդղակի հաստատունների շարքին: Ատոմական սանդղակին հարմարեցված միավորների համակարգում, որտեղ էներգիայի չափման ընդունված միավոր է [[էլեկտրոն-վոլտ]]ը, իսկ հաճախությունը չափվում է պետահերցերով (10<sup>15</sup>), Պլանկի հաստատունը կնկարագրվի 1-ի կարգի թվով:
=== Անորոշությունների սկզբունքը ===
Պլանկի հաստատունը կարևոր դեր ունի նաև [[Վերներ Հայզենբերգ]]ի անորոշությունների սկզբունքում, ըստ որի` մասնիկի կոօրդինատի և իմպուլսի Δ''x'' և Δ''p'' անորոշությունները կապված են
Տող 91.
առնչությամբ, որտեղ անորոշությունը նշանակում է չափվող արժեքների ստանդարտ շեղումը սպասվող արժեքներից: Այս առնչությանը բավարարում են նաև չափման ենթակա ֆիզիկական մեծությունների այլ զույգեր: Այստեղ անորոշությունը բխում է ոչ թե չափող սարքերի անճշտությունից, այլ` քվանտային չափումների և քվանտային մասնիկների բնույթից:
== Կապը այլ ֆիզիկական հաստատունների հետ ==
=== Էլեկտրոնի հանգստի զանգված ===
[[Ռիդբերգի հաստատուն]]ը` ''R''<sub>∞</sub>-ը որոշվում է էլեկտրոնի ''m''<sub>e</sub> զանգվածով և այլ ֆիզիկական մեծություններով`
Տող 101.
որտեղ ''c''<sub>0</sub>-ն լույսի արագությունն է, ''α''-ն` [[նուրբ կառուցվածքի հաստատուն]]ը: Լույսի արագությունը ՄՄ (SI) համակարգում ունի ճշգրտորեն որոշված արժեք, իսկ նուրբ կառուցվածքի հաստատունը կարելի է որոշել ավել մեծ ճշտությամբ, քան Պլանկի հաստատունը. Էլեկտրոնի հանգստի զանգվածի արժեքի անճշտությունը պայմանավորված է Պլանկի հաստատունի արժեքի անճշտությամբ (''r''<sup>2</sup> > 0.999):
=== Ավոգադրոյի հաստատուն ===
''N''<sub>A</sub> Ավոգադրոյի հաստատունը որոշվում է որպես մեկ մոլ էլեկտրոնի զանգվածի հարաբերությունը մեկ էլեկտրոնի զանգվածին: Մեկ մոլ էլեկտրոնի զանգվածը էլեկտրոնի ''A''<sub>r</sub>(e) հարաբերական ատոմային զանգվածն է (որը կարելի է չափել «[[Փեննինգի թակարդ]]ի» (''u''<sub>r</sub> = 4.2×10<sup>-10</sup>) միջոցով)` բազմապատկած ''M''<sub>u</sub> մոլային զանգվածի հաստատունով(''M''<sub>u</sub> = 0.001 kg/mol)`
Տող 107.
Ավոգադրոյի հաստատունի կախումը Պլանկի հաստատունից (''r''<sup>2</sup> > 0.999) ներառում է նաև հարակից ֆիզիկական հաստատունները, ինչպես օրինակ [[ատոմական զանգվածի հաստատուն]]ը: Պլանկի հաստատունի արժեքի անճշտությունը սահմանափակում է մեր իմացությունը ատոմների և ենթաատոմական մասնիկների զանգվածների մասին, երբ արտահայտվում է ՄՄՀ միավորներով: Այդ մասնիկների զանզվածները հնարավոր է չափել ավելի ճշգրիտ զանգվածի ատոմական միավորներով, սակայն հնարավոր չէ ճշգրտորեն արտահայտել կիլոգրամներով:
=== Տարրական լիցք ===
Սկզբնապես [[Առնոլդ Զոմերֆելդ|Զոմերֆելդը]] ''α'' նուրբ կառուցվածքի հաստատունը սահմանել էր որպես
:<math>\alpha\ =\ \frac{e^2}{\hbar c_0 \ 4 \pi \epsilon_0}\ =\ \frac{e^2 c_0 \mu_0}{2 h}</math>,
որտեղ ''e''-ն [[տարրական լիցք]]ն է, ''ε''<sub>0</sub> -ն` [[դիէլեկտրական հաստատուն]]ը (վակուումի դիէլեկտրական թափանցելիությունը), ''μ''<sub>0</sub>-ն`[[մագնիսական հաստատուն]]ը (վակուումի էլեկտրամագնիսական թափանցելիությունը): Վերջին երկուսը ՄՄ համակարգում ունեն ֆիքսված արժեքներ: ''α''-ն հնարավոր է նաև չափել փորձնականորեն` չափելով [[g գործոն
Ներկայումս տարրական լիցքի առավել ճշգրիտ արժեքն ստանալու համար այն սահմանում են ''α'' և ''h'' մեծությունների օգնությամբ.
:<math>e = \sqrt{\frac{2\alpha h}{\mu_0 c_0}}</math>:
=== Բորի մագնետոն: Միջուկային մագնետոն ===
Բորի մագնետոնը և միջուկային մագնետոնը մեծություններ են, որոնք կիրառվում են համապատասխանաբար էլեկտրոնի և ատոմի միջուկի մագնիսական հատկությունները նկարագրելու համար: Բորի մագնետոնը այն մագնիսական մոմենտն է, որը ստացվում է դասական էլեկտրադինամիկայի տեսանկյունից էլեկտրոնը որպես պտտվող լիցք դիտարկելիս: Այն որոշվում է Պլանկի կրճատված հաստատունի, տարրական լիցքի և էլեկտրոնի զանգվածի օգնությամբ, որոնք բոլորն էլ կախված են Պլանկի հաստատունից.
Տող 121.
Միջուկային մագնետոնը որոշվում է համանման ձևով, հաշվի առնելով սակայն, որ պրոտոնը էլեկտրոնից շատ ավելի զանգվածեղ է: Էլեկտրոնի հարաբերական ատոմային զանգվածի հարաբերությունը պրոտոնի հարաբերական ատոմային զանգվածին փորձնականորեն կարելի է որոշել մեծ ճշգրտությամբ:
== Չափման եղանակները ==
=== Ֆոտոէֆեկտի օրենքի կիրառումը ===
Տող 153.
== Ծանոթագրություններ ==
<references/>
== Գրականություն ==▼
[[Կատեգորիա:Քվանտային մեխանիկա]]
[[Կատեգորիա:Հիմնարար ֆիզիկական հաստատուններ]]
▲== Գրականություն ==
[[ar:ثابت بلانك]]
[[as:
[[ast:Constante de Planck]]
[[bg:Константа на Планк]]
| |||