订阅
0有用+1
- 中文名
- 约化普朗克常数
- 外文名
- reduced Planck constant
- 别 名
- 合理化普朗克常数、狄拉克常数
- 表达式
- ℏ=h/(2π)
- 提出者
- 马克斯·普朗克
- 应用学科
- 量子力学
- 数 值
- 1.05457266(63)×10^(-34)J·s
- 提出时间
- 1900年
定义
播报编辑
由于计算角动量时经常使用h/2π这个数值，为避免反复书写2π，因此常用约化普朗克常数（reduced Planck constant），其表达式为ℏ=h/(2π)。约化普朗克常数又称合理化普朗克常数，有时也称为狄拉克常数（Dirac constant）以纪念保罗·狄拉克，念作“h拔”或“h bar”。它是角动量的最小衡量单位。
历史
播报编辑
1899年，德国物理学家马克斯·普朗克提出普朗克单位制，尝试用光速、约化普朗克常数和牛顿引力常数构建基本物理量的单位。1900年，普朗克为解释黑体辐射实验，提出能量量子化假设，即对于角频率为ω的电磁波，其辐射和吸收的最小能量单元为ℏω，这成为量子理论的开端。 [3] [9]
物理意义与性质
播报编辑
约化普朗克常量是角动量的最小衡量单位，因此ћ可称为“角动量量子”。在量子力学中，量子概念以约化普朗克常数为标志，例如波尔在1913年引入ћ作为角动量的量子，而普朗克在1900年将ℏω作为能量量子化的基本单位。 [3] [5]
它是海森堡不确定性原理中的核心常数，体现了微观粒子位置与动量无法同时精确测量的根本限制，关系式为Δx Δp ≥ ℏ/2。 [3]在普朗克提出的自然单位制中，约化普朗克常数是构建基本物理量的三个常数之一，与光速、牛顿引力常数并列，在自然单位制下常将约化普朗克常数设为1。 [3] [9]
数值
播报编辑
约化普朗克常数的数值为ℏ=1.05457266(63)×10-34J·s [1]，以电子伏特·秒为单位时ℏ=6.582119514（40）×10−16eV·s，以MeV·秒为单位时ℏ=6.5821220(20)×10-22 MeV·s。
在自然单位制中，通常将约化普朗克常数设为1，即 ℏ = 1。 [3] [9]
应用
播报编辑
约化普朗克常数在量子力学的几乎所有重要公式中占据核心地位，如不确定性原理ΔxΔp≥ℏ/2和德布罗意关系p=ℏk、E=ℏω。 [5]在原子物理和粒子物理中，约化普朗克常数用于计算角动量、能量、动量等量子化物理量，是角动量的最小衡量单位，可称为角动量量子。约化普朗克常数是构建自然单位制（如普朗克单位制）的基本常数之一，在理论物理中常被设为ℏ=1以简化公式。与光速和牛顿引力常数一同，约化普朗克常数用于定义普朗克长度、普朗克时间等普朗克尺度。 [3] [9]
影响及意义
播报编辑
它源于马克斯·普朗克为解释黑体辐射而提出的能量量子化假设，这标志着量子理论的开端 [3] [9]。
约化普朗克常数被用于构建普朗克单位制，并在自然单位制下常被设为1 [3] [9]。
它定义了角动量的最小衡量单位，因此被称为“角动量量子”。
