Univerzální Planckova konstanta a fyzika

Planckova konstanta - fundamentální konstanta kvantové mechaniky

Planckova konstanta (h) je univerzální fyzikální konstanta, je jedním z fundamentálních stavebních kamenů fyziky. Tuto konstantu odvodil v roce 1900 německý fyzik Max Planck (celým jménem Max Karl Ernst Ludwig Planck) společně se zákonem záření absolutně černého tělesa (Planckův zákon), za což v roce 1918 obdržel Nobelovu cenu za fyziku.

Planckova konstanta má hodnotu

h = 6,626 070 × 10^-34 J × s = 4,135 667 × 10^-15 eV × s

kde J je joul a eV je elektronvolt. Často, či spíše častěji se používá tzv. redukovaná Planckova konstanta, která je elementárním kvantem momentu hybnosti a vyjádřena vztahem

ħ = h / 2 π = 1,054 571 × 10^-34 J × s

Redukovaná (ħ) konstanta vystupuje v řadě vztahů. Například ve fyzice mikrosvěta a jaderné fyzice často zmiňovaných Heisenbergových relací neurčitosti aj. Tato konstanta (h) vystupuje jako konstanta úměrnosti ve vztahu mezi energii záření (E) a jeho kmitočtem (f). Tato energie, kterou vyjadřuje vztah

E = h × f

je nejmenším množstvím energie (kvantem), o které se skokově může měnit energie daného elektromagnetického pole. V mikrosvětě se energetické stavy mohou tedy měnit skokově o jistou hodnotu, nikoliv spojitě, jak se badatelé domnívali před rokem 1900. Jen díky vzniku kvantové mechaniky a Planckovy konstanty mohli vědci vysvětlit fotoelektrický jev, vznik spektrálních čar a další řadu jevů v mikrosvětě.

Planckova konstanta charakterizuje oblast kvantových jevů a jasně dává do souvislosti vlnově-korpuskulární charakter elektromagnetického záření. Zavedením kvant, diskrétních hodnot zářivé energie, dokázal Max Planck (1858 - 1947) elegantně vyřešit rozpor v rozdělení energie mezi látkou a polem.

Další související články: