Ero sivun ”Planckin vakio” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p r2.6.4) (Botti lisäsi: kk:Планк тұрақтысы |
Vuo (keskustelu | muokkaukset) Ei muokkausyhteenvetoa |
||
Rivi 2:
:<math>h=6{,}626 0693(11)\times10^{-34}\ \mbox{J}\cdot\mbox{s}=\,4{,}135\ 667\ 33(10) \times10^{-15}\ \mbox{eV}\cdot\mbox{s}</math>.<ref>http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?h </ref>
== Määritelmä ==
Vakio on nimetty [[Max Planck]]in mukaan, joka vuonna [[1900]] väitti, että [[sähkömagneettinen säteily]] syntyy tietyn suuruisina [[kvantti|kvantteina]], joiden [[energia]] on suoraan verrannollinen säteilyn [[taajuus|taajuuteen]]. Tämän ilmaisee lauseke ▼
▲Vakio on nimetty [[Max Planck]]in mukaan, joka vuonna [[1900]]
: <math>E=hf \ \!</math>,
jossa ''E'' on kvantin eli [[fotoni]]n energia, ''h'' Planckin vakio ja ''f'' säteilyn taajuus.
== Historia ==
=== Mustan kappaleen säteily===
Oletus kvantista oli alunperin matemaattinen temppu, jolla [[mustan kappaleen säteily]]stä saadut koetulokset saatiin sovitettua jollekin käyrälle. Tämä yhtälö, eli [[Planckin laki]], oli ensimmäinen asiayhteys missä Planckin vakio esiintyi. Myöhemmin kuitenkin osoittautui, että energiakvantti (tässä tapauksessa [[fotoni]]) oli luonnossa esiintyvä asia, ei ainoastaan matemaattinen oletus.<ref>Kumar, Manjit. ''Quantum.'' Icon Books, Lontoo 2009.</ref> Planckin laki antaa mustan kappaleen säteilyn energiatiheysjakauman <math>u(\nu)</math> säteilyn taajuuden <math>\nu</math> funktiona
:<math>u(\nu)d \nu = \frac{8 \pi h \nu^3}{c^3}\frac{1}{e^{h \nu / {kT}} - 1}d \nu</math>
missä ''h'' on [[Planckin vakio]], c [[valonnopeus]], k [[Boltzmannin vakio]], sekä T mustan kappaleen absoluuttinen lämpötila.
=== Valosähköinen ilmiö ===
[[Valosähköinen ilmiö]] on prosessi, jossa valo irrottaa sähkövarautuneesta pinnasta elektroneja. Ilmiön havaitsi ensimmäisenä [[Alexander Becquerel]] vuonna 1839, ja [[Heinrich Hertz]] teki siitä ensimmäisen laajan tutkimuksen vuonna 1887. Mittaamalla elektronien liike-energia havaittiin, että valon intensiteetti ei vaikuttanut energiaan, vaan ainoastaan valon taajuus. Valosähköinen ilmiö esiintyi vain tietyn minimienergian yläpuolella, ja irtoavien elektronien energia oli suoraan verrannollinen valon taajuuteen. [[Klassinen fysiikka|Klassinen]] aalto (esim. meren aalto) käyttäytyisi toisin: suuremmalla aallolla oli enemmän energiaa. [[Albert Einstein]] selitti ilmiön sillä, että valokvantin energia on suoraan sen taajuuden funktio:
:<math>E = h\nu.\,</math>
Kokeet osoittivat Einsteinin väitteen todeksi: energian ja taajuuden kerroin oli Planckin vakio. Einstein sai Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1921 valosähköisen ilmiön selittämisestä.
== Redusoitu Planckin vakio ==
Usein on kätevämpää käyttää <math>h</math>:n sijasta sen johdannaista <math>\hbar</math>, jonka määritelmä on
| |||